Testeur de dureté Leeb

Dans la méthode d'essai de dureté Leeb, la valeur de dureté peut être calculée à partir de la perte d'énergie d'un corps d'impact après un impact sur un métal. Ce quotient de Leeb équivaut à la mesure de cette perte d'énergie due à la déformation. Le corps d'impact rebondit plus rapidement sur les échantillons plus durs que sur les échantillons plus mous, ce qui donne une valeur plus élevée de 1 000* vr/vi, qui est citée comme l'unité de dureté de rebond Leeb HL.

Lorsqu'un dispositif d'impact accélère un corps d'impact à l'aide de la force du ressort, la vitesse du corps d'impact est divisée en trois phases :

Phase d'approche
Le corps de frappe est accéléré en direction de la surface d'essai à l'aide de la force du ressort.

Phase d'impact
Le corps d'impact ainsi que l'éprouvette restent en contact direct. L'éprouvette se déforme plastiquement ou élastiquement et le corps de frappe s'arrête. Cette nature élastique du corps d'impact, ainsi que de l'échantillon, aide le corps d'impact à rebondir.

Phase de rebond
Le corps d'impact est à nouveau accéléré hors de la phase d'impact avec l'énergie résultante.

Testeur de dureté de banc
Ce testeur de dureté sur banc est un type traditionnel utilisé pour déterminer la dureté d'un échantillon en utilisant les méthodes standard de Rockwell, Vickers, Brinell ou Shor. Par conséquent, ils peuvent être appelés « testeur de dureté Rockwell sur banc » ou « testeur de dureté Brinell sur banc ». Il existe de nombreux autres testeurs de dureté sur banc utilisés pour mesurer la dureté de l'échantillon, non seulement en utilisant une seule échelle, mais aussi en utilisant diverses échelles de dureté.

Il existe un testeur de dureté sur banc utilisé pour mesurer la dureté à l'aide des échelles Brinell, Rockwell et Vickers. Tous ces duromètres sur banc sont très grands et lourds, pesant plus de 50 kg. Ces testeurs sont donc installés soit sur une table, soit au sol. Ses avantages incluent la mise en œuvre standard ainsi que la méthode plus simple et directe de détermination de la dureté.

Testeurs de dureté portables
Contrairement aux testeurs de banc, les testeurs de dureté portables sont plus petits et légers. Ces testeurs sont de nature compacte et déterminent la dureté à l'aide de diverses échelles de dureté. De plus, les testeurs de dureté portables modernes peuvent détecter la dureté en utilisant toutes les échelles de dureté. Ses principaux avantages incluent la commodité d’utilisation ainsi que la portabilité. Il n'est pas nécessaire de transporter des échantillons dans les unités d'essai ou les ateliers.

Le testeur de dureté portable moderne peut enregistrer électroniquement les résultats des tests dans la mémoire interne, puis les transférer sur un ordinateur pour générer un rapport. Ces rapports utilisent un programme spécialisé nommé ARM, fourni avec les testeurs portables. Parfois, des duromètres sur banc peuvent être nécessaires, bien que cela soit trop rare. Quoi qu’il en soit, 99 utilisateurs sur 100 préfèrent toujours les appareils portables.

Introduction
Les duromètres à rebond, autrement appelés « Testeurs de dureté Leeb », sont l'alternative aux contre-dureteurs traditionnels, installés dans les laboratoires. La révolution que représentent les duromètres rebond est avant tout liée à leur portabilité alliée à une très haute précision et au type de contrôle non destructif qu'ils sont capables de réaliser.

Cette méthode est basée sur le principe Leeb introduit par Dietmar Leeb en 1975. Conceptuellement, elle est définie comme le rapport entre la vitesse d'impact et la vitesse de rebond du corps d'impact, puis multiplié par 1 000. En fonction du type de métal, la méthode Leeb indique la valeur de dureté qui peut être convertie en d'autres échelles (par exemple HB, HV, HRC, etc.).
En utilisant le même principe, il est également possible de mesurer la résistance à la traction de l'acier. Le principe de fonctionnement est basé sur l'application d'une certaine force sur un corps d'impact d'un certain poids, qui ira toucher la surface de mesure.

L'instrument mesure respectivement la vitesse d'impact et de rebond lorsque le percuteur sphérique est situé à 1 mm de la surface de mesure. La formule de calcul est la suivante :

HL=1000×(VB/VA)
HL → Valeur de dureté HLD
VB → Vitesse de rebond du corps d'impact
VA → Vitesse d'impact du pénétrateur

Avec cette méthode, nous pouvons mesurer de nombreux matériaux, comme :
• Aciers et fusions ;
• Aciers à outils pour travail à froid ;
• Alliages d'acier inoxydable ;
• Fonte grise ;
• Fonte nodulaire ;
• Fusions et alliages d'aluminium ;
• Alliages de laiton / alliages de laiton et de zinc ;
• Alliages de bronze ;
• Alliages de cuivre

Un testeur de dureté est un outil essentiel dans diverses industries et applications, aidant à déterminer la dureté des matériaux. La dureté est une propriété essentielle d’un matériau qui reflète sa résistance à la déformation, à l’usure et aux rayures. Différents matériaux nécessitent différents niveaux de dureté en fonction de leur utilisation prévue. En mesurant la dureté, les ingénieurs peuvent évaluer la qualité des matériaux, prendre des décisions éclairées concernant la sélection des matériaux et garantir la fiabilité du produit.

Métallurgie et fabrication
Dans le domaine de la métallurgie, les duromètres jouent un rôle central dans le contrôle qualité et la caractérisation des matériaux. Les fabricants utilisent des tests de dureté pour évaluer la résistance et la durabilité des composants métalliques tels que les engrenages, les arbres, les roulements et les outils. Par exemple, le test de dureté Brinell consiste à indenter la surface d'un matériau avec une bille en acier trempé et à mesurer le diamètre de l'empreinte résultante. Cette méthode est couramment utilisée pour tester les pièces moulées et les pièces forgées, afin de garantir qu'elles répondent aux spécifications de dureté requises.

Industrie automobile
Dans le secteur automobile, les testeurs de dureté portables sont utilisés pour évaluer la dureté des composants critiques tels que les pièces de moteur, les systèmes de freinage et les composants de transmission. Assurer des niveaux de dureté optimaux à ces pièces est essentiel pour leur longévité et leurs performances. Les tests de dureté aident les fabricants à identifier les matériaux sujets à l'usure, ce qui améliore la sécurité et la fiabilité des véhicules.

Génie aérospatial
L’industrie aérospatiale exige des matériaux à haute résistance et durabilité en raison des conditions extrêmes rencontrées pendant le vol. Les tests de dureté sont utilisés pour examiner les composants d’un avion tels que les pales de turbine, le train d’atterrissage et les éléments structurels. En déterminant avec précision la dureté, les ingénieurs peuvent prévenir les défaillances causées par des contraintes excessives, la fatigue ou la corrosion, garantissant ainsi la sécurité du transport aérien.

Construction Et Génie Civil
Dans la construction, des testeurs de dureté sont utilisés pour évaluer la qualité des matériaux de construction comme le béton et l'asphalte. L’essai au marteau rebond, une méthode non destructive, mesure la dureté superficielle des structures en béton, donnant ainsi un aperçu de leur résistance à la compression et de leur durabilité. Ces informations sont vitales pour maintenir l’intégrité structurelle des bâtiments, des ponts et des routes.

Recherche en science des matériaux
Les tests de dureté sont fondamentaux dans la recherche et le développement en science des matériaux. Les scientifiques l’utilisent pour étudier le comportement de matériaux, alliages et composites nouvellement développés. En analysant la relation entre la dureté et d'autres propriétés mécaniques, les chercheurs obtiennent des informations sur les applications potentielles d'un matériau dans diverses industries, de l'électronique aux dispositifs médicaux.

Contrôle qualité en électronique
L'industrie électronique s'appuie sur des tests de dureté pour garantir la fiabilité et les performances des composants tels que les micropuces, les connecteurs et les circuits imprimés. Des niveaux de dureté appropriés sont essentiels pour éviter les dommages causés par les contraintes mécaniques ou la dilatation thermique. Les testeurs de dureté aident à identifier les matériaux susceptibles de se déformer ou de se fissurer dans les conditions rencontrées par ces composants.

Industrie du pétrole et du gaz
Le secteur pétrolier et gazier est souvent confronté à des environnements difficiles et corrosifs. Les testeurs de dureté sont utilisés pour évaluer la dureté des matériaux des pipelines, des équipements de forage et des composants des raffineries. Cela garantit que ces matériaux peuvent résister aux contraintes imposées par le forage, le transport et le traitement des ressources pétrolières et gazières.

Lors des travaux sur chantier, nous avons souvent rencontré des éprouvettes de surface. Différentes surfaces ont des effets différents sur les résultats des tests de dureté. En cas de fonctionnement correct, l'impact tombe sur la surface de l'éprouvette au même moment que l'éprouvette plane, ce qui permet d'utiliser l'anneau de support universel.

Cependant, lorsque la courbure est aussi petite qu'une certaine taille, l'état élastique de la déformation du plan dû à une différence significative dans l'impact de l'impact du corps est faible, de sorte que la dureté Indies est faible. Par conséquent, pour l’échantillon, il est recommandé d’utiliser un petit anneau de support lors de la mesure. Pour les éprouvettes présentant un rayon de courbure plus petit, il est conseillé d'utiliser un anneau de support profilé.

Selon le principe de Richter, tant que le matériau a une certaine rigidité, peut former un rebond, vous pouvez mesurer la valeur exacte de la dureté de Richter, mais de nombreux matériaux et autres duretés standard de la norme n'ont pas de conversion correspondante, donc le testeur de dureté actuel La conversion de neuf types de matériaux. Les matériaux spécifiques sont les suivants : acier et acier moulé, acier à outils allié, fonte grise, fonte ductile, alliage de fonte d'aluminium, alliage de cuivre et de zinc, alliage de cuivre et d'étain, cuivre pur, acier inoxydable.

Pour certains échantillons de matériaux spéciaux, l'utilisateur peut faire appel à l'entreprise pour fournir la courbe d'ajustement afin de créer un tableau de conversion spécial. Dans la production réelle, l'utilisation d'une large gamme de matériaux métalliques, en raison de la dureté du matériau sur les méthodes de traitement des matériaux, des matériaux, des éléments d'alliage de la composition sensible et des copeaux de dureté Richter stockés dans le tableau de dureté, ne peut pas répondre Selon les besoins des utilisateurs, l'utilisateur participant au test peut utiliser le raccord pour créer sa propre table de conversion de dureté dédiée.

L'erreur de conversion de données
L'erreur de dureté de l'autre dureté comprend deux aspects : l'un est l'erreur de mesure de la dureté de la dureté elle-même, qui implique la dispersion de la méthode d'essai par la méthode et l'erreur de mesure pour le même type de testeur de dureté interne. .

En revanche, il s'agit de l'erreur de dureté mesurée par les différentes méthodes d'essai de dureté. Cela est dû au fait qu'il n'existe pas de relation physique claire entre les différentes méthodes d'essai de dureté et est affecté par l'influence peu fiable de la comparaison.

L'erreur causée par des matériaux spéciaux
Les tables de conversion enregistrées dans le duromètre peuvent différer de celles des aciers suivants :
Tous les matériaux durs de l'acier austénitique, de l'acier à outils résistant à la chaleur et de l'acier au chrome (acier à outils), provoquent une augmentation du module d'élasticité, ce qui entraîne une faible valeur L. Ce type d'acier doit être testé sur une section transversale. Refroidissement local Le durcissement peut entraîner une valeur L élevée. Les propriétés magnétiques de l'acier magnétique entraîneront une faible valeur L. Acier de durcissement de surface, la base est douce, la valeur L sera faible, lorsque la couche de durcissement est supérieure à 0,8 mm (le dispositif d'impact de type C est de 0,2 mm) n'affecte pas le L valeur.

Erreur de détection de vitesse
Dans des circonstances normales, étant donné que la surface de la dent est petite, l'erreur de test est relativement importante, ce qui permettra à l'utilisateur de concevoir l'outillage correspondant, en fonction de la situation, de réduire l'erreur.

L'élasticité du matériau, l'effet plastique
En plus de la dureté et de la résistance, la valeur est liée au module élastique, la valeur de dureté est la dureté du matériau et la plasticité des paramètres caractéristiques, car les deux composants doivent être co-mesurés.

Dans la partie élastique, le premier est évidemment affecté par le module E, à cet égard lorsque la dureté statique du même matériau, et la valeur E de taille différente, la valeur E du matériau, la valeur L

La direction du laminage à chaud causée par l'erreur
Lorsque la pièce mesurée est un moulage par processus laminé à chaud, si le test de la dureté Richter et la direction de laminage cohérent avec le module élastique E sont trop grands pour que la valeur du test soit faible, la direction du test doit donc être perpendiculaire à la direction du laminage à chaud. . Par exemple : la mesure de la dureté d’une section cylindrique doit également faire partie du test radial. (La direction de laminage à chaud généralement cylindrique est axiale).

L'impact d'autres facteurs
Lorsque vous mesurez la dureté des raccords de tuyauterie, notez que le tuyau doit être fermement soutenu. Le point de test doit être proche du point d'appui et parallèle à la force d'appui. La paroi du tuyau est plus fine et placée dans le noyau approprié du tube.

Les mesures de dureté traditionnelles, par exemple celles de Rockwell, Vickers et Brinell, sont stationnaires, nécessitant des postes de travail fixes dans des zones d'essai ou des laboratoires séparés. La plupart du temps, ces méthodes sont sélectives, impliquant des tests destructifs sur échantillons. A partir des résultats individuels, ces tests tirent des conclusions statistiques pour des lots entiers. La portabilité des testeurs Leeb peut parfois permettre d’obtenir des taux de test plus élevés sans destruction d’échantillons, ce qui simplifie les processus et réduit les coûts.

Les méthodes traditionnelles sont basées sur des tests physiques de dureté par indentation bien définis. Des pénétrateurs très durs de géométries et de tailles définies sont enfoncés en continu dans le matériau sous une force particulière. Les paramètres de déformation, tels que la profondeur d'indentation dans la méthode Rockwell, sont enregistrés pour donner des mesures de dureté.

Selon le principe dynamique de Leeb, la valeur de dureté est dérivée de la perte d'énergie d'un corps d'impact défini après impact sur un échantillon métallique, similaire au scléroscope Shore. Le quotient de Leeb (vi,vr) est pris comme mesure de la perte d'énergie par déformation plastique : le corps d'impact rebondit plus rapidement sur des échantillons plus durs que sur des échantillons plus mous, ce qui donne une valeur plus élevée de 1 000 × vr/vi. Un corps à impact magnétique permet de déduire la vitesse de la tension induite par le corps lors de son déplacement dans la bobine de mesure. Le quotient 1000×vr/vi est indiqué en unité de dureté rebond Leeb HL.

Alors que dans les essais statiques traditionnels, la force d'essai est appliquée uniformément avec une ampleur croissante, les méthodes d'essai dynamiques appliquent une charge instantanée. Un test ne prend que 2 secondes et, à l'aide de la sonde standard D, laisse une empreinte de seulement ~0,5 mm de diamètre sur de l'acier ou de l'acier moulé avec une dureté Leeb de 600 HLD. À titre de comparaison, une empreinte Brinell sur le même matériau est d'environ 3 mm (valeur de dureté ~400 HBW 10/3000), avec un temps de mesure conforme à la norme d'environ 15 secondes plus le temps de mesure de l'empreinte.

● Maintenez la surface de l'objet à mesurer plane et propre, exempte de débris et de défauts.

● Lorsque la masse et l'épaisseur de l'objet mesuré sont inférieures à la masse et à l'épaisseur minimales requises, il est nécessaire de coupler l'objet à un support solide pour la mesure.

● Lors de la mesure, l'espace entre deux empreintes sur le matériau ne doit pas être inférieur à 3 mm. Et l'espace entre le centre de l'indentation et le bord de l'objet testé ne doit pas être inférieur à 5 mm. De plus, il est préférable d’éviter d’effectuer plusieurs tests au même endroit.

● Il est essentiel d'appuyer brièvement sur le bouton d'alimentation pour accéder à l'interface de configuration, sélectionner le matériau, puis effectuer l'opération de mesure lorsqu'il est nécessaire de convertir d'autres valeurs de dureté.