Qu’est-ce qu’un duromètre ?
Les duromètres sont des équipements d’essai largement utilisés pour évaluer la dureté de surfaces telles que les métaux, les résines et les produits en caoutchouc.
Les appareils destinés à évaluer la dureté des métaux sont souvent appelés “duromètres”, tandis que ceux destinés à évaluer la dureté de substances relativement molles telles que les résines et le caoutchouc sont souvent appelés “testeur d’adhérence”, mais il n’existe pas de définition claire dans la pratique. Il existe également des testeurs de dureté utilisés pour mesurer la teneur en minéraux de l’eau.
La définition correcte de la dureté est une valeur numérique basée sur les résultats des tests d’évaluation de la dureté, tels que le changement dans le produit lorsqu’un objet appelé “pénétrateur” est enfoncé dans la partie à mesurer. Il existe plusieurs méthodes d’essai pour déterminer la dureté. Il existe de nombreux types de matériaux à mesurer, notamment les métaux et les résines, et il est important de choisir la méthode de mesure de la dureté en fonction de l’application.
Utilisations du duromètre
Les applications typiques des duromètres sont les suivantes :
1. La dureté Rockwell
Il s’agit d’un type de dureté par indentation, dans lequel un pénétrateur, tel qu’un diamant ou une bille dure, est appliqué sur le matériau à mesurer sous une charge définie afin de créer une indentation. La profondeur de l’indentation est utilisée pour mesurer la dureté.
La première étape consiste à déterminer l’origine de la profondeur en appliquant d’abord une charge de référence au pénétrateur. Des charges supplémentaires sont ensuite appliquées jusqu’à ce que la charge d’essai définie soit atteinte, maintenue pendant un certain temps, puis ramenée à la charge de référence. La différence entre la profondeur à laquelle la charge de référence est appliquée pour la première fois et la profondeur à laquelle la charge de référence est ramenée est utilisée pour évaluer la dureté.
Ce test est principalement utilisé pour évaluer la dureté des matériaux en acier traités thermiquement. Il est largement utilisé dans l’essai de dureté Vickers, qui est un essai de dureté pour les métaux. Cependant, la charge d’essai est plus élevée que celle de l’essai de dureté Vickers, c’est pourquoi des échantillons capables de supporter la charge d’essai sont nécessaires.
2. La dureté Vickers
Il s’agit d’un type d’essai de dureté par indentation dans lequel un diamant est pressé contre le matériau à mesurer comme un pénétrateur pour faire une indentation, et la dureté est mesurée à partir de la charge appliquée et de la surface de l’indentation. La taille de l’empreinte est mesurée à l’aide d’un microscope métallurgique.
Ce test est principalement utilisé pour évaluer la dureté des métaux. Dans les métaux traités thermiquement, il est également utilisé pour évaluer la profondeur à laquelle le métal a été durci par le traitement thermique. On parle alors de profondeur effective de la couche durcie.
3. La dureté Shore
Il s’agit d’un type de dureté par rebondissement qui se mesure en laissant tomber un pénétrateur muni d’un diamant fixé à l’extrémité d’une tige de cuivre sur l’objet à mesurer et en mesurant la hauteur du rebond du pénétrateur après avoir heurté l’objet. Dans le test de la hauteur de rebond, le pénétrateur est lâché d’une hauteur spécifique et l’ampleur du rebond (hauteur de rebond) du pénétrateur après qu’il a frappé l’objet est mesurée.
Aucune alimentation électrique n’est donc nécessaire. Il est possible de réaliser des essais sur site, par exemple sur de grands bâtiments.
Principe du duromètre
Il existe deux principaux types de méthodes d’évaluation de la dureté : la dureté par indentation et la dureté par rebondissement.
1. Dureté par indentation
Un matériau dur tel que le diamant, appelé pénétrateur, est pressé contre le matériau à mesurer et la dureté est déterminée par la profondeur de l’empreinte. La dureté Brinell, la dureté Rockwell et la dureté Vickers sont utilisées pour évaluer la dureté des métaux.
2. Dureté par rebondissement
La dureté est mesurée par l’importance du rebond du pénétrateur après qu’il a frappé le matériau à mesurer. Le principal test est la dureté Shore.
Autres informations sur le duromètre
1. Rhéomètre
Les instruments de mesure de la dureté des denrées alimentaires sont appelés rhéomètres. Les denrées alimentaires mesurées à l’aide de rhéomètres sont beaucoup plus molles que les catégories d’appareils d’essai de dureté mentionnées dans cet article et ne peuvent pas être mesurées à l’aide des appareils d’essai de dureté susmentionnés.
Comme pour les autres unités de dureté, les unités de mesure du rhéomètre ne sont pas spécifiées, de sorte que les unités de mesure du rhéomètre sont indiquées soit telles qu’elles figurent sur le capteur de force ou le testeur de force utilisé pour la mesure, soit, si une plaque de compression est utilisée, dans l’indication par précision de surface de la plaque de compression (N/㎟), par exemple. Cependant, comme pour les autres valeurs de dureté, la corrélation des données est faible, de sorte que l’évaluation est basée sur des comparaisons relatives entre les données mesurées avec le même instrument de mesure.
2. Photomètre
La dureté de l’eau est ce que l’on appelle l’eau dure ou l’eau douce, elle est mesurée par un photomètre. La dureté de l’eau est la somme de 2,5 fois la quantité de calcium (Cax2,5) et de 4 fois la quantité de magnésium (mgx4) dans l’eau, qui sont mesurées à l’aide d’un instrument de mesure à réaction chimique et de réactifs. L’unité est exprimée en mg/L (dureté américaine), les valeurs les plus élevées indiquant une eau dure et les valeurs les plus faibles une eau douce.