Les matériaux présentent différentes mesures de dureté sous différents types de chargement. Par exemple, un matériau qui fonctionne bien sous une charge à impact élevé de courte durée peut ne pas fonctionner aussi bien lorsqu’il est soumis à une charge continue de longue durée.

Par conséquent, les essais de dureté doivent être effectués dans diverses conditions de charge pour s’assurer que des décisions d’ingénierie et de conception bien informées peuvent être prises.

Types de dureté

Les trois principaux types de dureté sont la dureté aux rayures, au rebond et à l’indentation. Chacun de ces paramètres est mesuré à l’aide de différents tests utilisant différents ensembles d’outils. Ci-dessous, nous discuterons de ces types de dureté en détail.

Dureté d’indentation

La dureté d’indentation est la résistance d’un matériau à une déformation permanente due à une charge continue localisée. Pendant les essais de dureté par indentation, le sujet d’essai est soumis à une charge ponctuelle continue jusqu’à ce qu’une empreinte soit formée.

Les tests de dureté par indentation sont l’un des tests de dureté les plus courants effectués dans plusieurs industries, car les matériaux sont souvent soumis à un chargement continu dans des applications réelles. Ce type de dureté est généralement mesuré sur une échelle connue sous le nom d’échelle de Rockwell.

Figure 1. Équipement d’essai de dureté Rockwell. (Source: Sorapol Ujjin / Dreamstime.com )

Dureté aux rayures

La dureté aux rayures, comme son nom l’indique, est la capacité d’un matériau à résister aux rayures et à l’abrasion sur sa surface. Ces rayures sont généralement des déformations étroites causées par l’enlèvement de matière due au contact avec un matériau tranchant et plus dur.

Les essais de dureté aux rayures sont généralement effectués sur des matériaux fragiles, tels que les céramiques et les minéraux, car ils ne subissent pas de déformation plastique. Ce type de dureté est quantifié sur une échelle connue sous le nom d’échelle de Mohs, qui est basée sur la dureté relative aux rayures de divers matériaux. Sur cette échelle, le talc reçoit une valeur de 1, tandis que le diamant reçoit une valeur de 10.

Figure 2. Échelle de dureté de Mohs. (Source: https://www.nps.gov/articles/mohs-hardness-scale.htm)

Dureté de rebond ou dynamique

La dureté de rebond concerne la dureté élastique d’un matériau, par opposition à sa dureté plastique (indentation). Pendant les essais de dureté de rebond, le matériau absorbe l’énergie d’impact d’un marteau à pointe de diamant et la renvoie, faisant rebondir le marteau après avoir heurté la surface.

Le test de dureté de rebond Leeb (LRHT) est l’une des méthodes les plus utilisées pour mesurer la dureté de rebond des métaux.