Le rôle de l’épaisseur des matériaux lors du choix de l’échelle Rockwell

Vous vous demandez quelle échelle Rockwell utiliser pour les matériaux fins ?

L’épaisseur des matériaux revêt une importance capitale lors du choix de l’échelle Rockwell. Les 30 échelles Rockwell se distinguant par la charges d’essai totale et le type de pénétrateur, une charge ou une force excessive pour une certaine épaisseur de matériau sera influencée à terme par

la dureté du support en raison de la pénétration complète du matériau. Une telle interruption du flux de matériau peut se traduire par des relevés erronés et de graves erreurs d’interprétation de la véritable dureté du matériau.

Pour aider à prendre la bonne décision, l’ASTM présente les exigences d’épaisseur des échelles sous forme de tableaux et de graphiques. Nous recommandons d’utiliser ceux-ci comme référence pour déterminer l’échelle adéquate en fonction de l’épaisseur de votre matériau. Une règle générale, bien qu’approximative, veut que l’épaisseur du matériau corresponde à au moins 10 fois la profondeur de l’empreinte lors de l’utilisation d’un pénétrateur diamant et soit d’au moins 15 fois cette profondeur lors de l’utilisation d’un pénétrateur en forme de bille. Si besoin est, la profondeur réelle d’une empreinte peut être calculée pour vérifier que cette exigence est bien remplie. En règle générale, cette démarche n’est cependant pas nécessaire puisque les tableaux et graphiques de référence de l’ASTM fournissent les informations requises pour pouvoir prendre une décision en connaissance de cause. Une règle empirique à suivre pour assurer l’exactitude des résultats d’essai veut que la surface portante (le dessous) du matériau ne présente aucune déformation. Plus le matériau est mince, plus la force appliquée doit être réduite afin d’éviter une « percée » du pénétrateur. Ce résultat peut être obtenu en choisissant une échelle Rockwell présentant les valeurs de conversion adéquates tout en ayant recours à des forces d’essai inférieures.

Illustrons par un exemple la façon d’utiliser les tableaux évoqués pour déterminer l’échelle de dureté appropriée : imaginons une demande d’essai de dureté sur une tôle d’acier ayant une épaisseur de 0,51 mm et une valeur de dureté approximative de 57 HRC. La norme ASTM E18 indique qu’un matériau d’une dureté de 57 HRC doit avoir une épaisseur de 0,76 mm pour obtenir des résultats valables, rendant donc impossible un essai standard selon l’échelle HRC sur cet échantillon précis. L’examen des tables de conversion ASTM E 140 révèle que la valeur 57 HRC correspond approximativement à 15N 88.9, 30N 74.8, ou 45N 63.2. En nous référant au tableau ASTM des épaisseurs minimum, nous constatons que pour un matériau de 0,51 mm d’épaisseur, le choix peut porter sur deux échelles, HR30N et HR45N. D’après ce tableau, pour 0,51 mm la dureté du matériau devra être au moins de HRN45 63 ou HRN30 57, indiquant que les deux échelles converties peuvent être utilisées (rappelez-vous, la valeur convertie est HR45N 63.2 et HR30N 74.8). S’il existe plusieurs possibilités, il est recommandé d’opter pour l’échelle de force d’essai la plus élevée, à savoir dans ce cas HR45N.

S’il n’existe aucune échelle Rockwell répondant aux exigences d’épaisseur minimum, l’essai sur le matériau peut être effectué sur les échelles de microdureté Knoop ou Vickers.

 

Laisser un commentaire