{"id":19513,"date":"2022-05-12T17:37:48","date_gmt":"2022-05-12T17:37:48","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=19513"},"modified":"2025-05-22T20:10:40","modified_gmt":"2025-05-22T20:10:40","slug":"mesure-de-la-durete-par-rayure-a-laide-dun-testeur-mecanique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/mesure-de-la-durete-par-rayure-a-laide-dun-testeur-mecanique\/","title":{"rendered":"Mesure de la duret\u00e9 par rayure \u00e0 l'aide d'un testeur m\u00e9canique"},"content":{"rendered":"
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MESURE DE LA DURET\u00c9 AUX RAYURES<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\u00c0 L'AIDE D'UN TESTEUR M\u00c9CANIQUE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Pr\u00e9par\u00e9 par<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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DUANJIE LI, PhD<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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INTRODUCTION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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En g\u00e9n\u00e9ral, les tests de duret\u00e9 mesurent la r\u00e9sistance des mat\u00e9riaux \u00e0 une d\u00e9formation permanente ou plastique. Il existe trois types de mesures de duret\u00e9 : la duret\u00e9 par rayure, la duret\u00e9 par indentation et la duret\u00e9 par rebondissement. L'essai de duret\u00e9 par rayure mesure la r\u00e9sistance d'un mat\u00e9riau aux rayures et \u00e0 l'abrasion dues au frottement d'un objet pointu1. Il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 l'origine par le min\u00e9ralogiste allemand Friedrich Mohs en 1820 et est encore largement utilis\u00e9 pour classer les propri\u00e9t\u00e9s physiques des min\u00e9raux2. Cette m\u00e9thode d'essai est \u00e9galement applicable aux m\u00e9taux, aux c\u00e9ramiques, aux polym\u00e8res et aux surfaces rev\u00eatues.<\/p>

Lors d'une mesure de la duret\u00e9 par rayure, un stylet en diamant de g\u00e9om\u00e9trie sp\u00e9cifique raye la surface d'un mat\u00e9riau le long d'une trajectoire lin\u00e9aire sous une force normale constante et \u00e0 une vitesse constante. La largeur moyenne de la rayure est mesur\u00e9e et utilis\u00e9e pour calculer l'indice de duret\u00e9 par rayure (HSP). Cette technique offre une solution simple pour mesurer la duret\u00e9 de diff\u00e9rents mat\u00e9riaux.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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OBJECTIF DE MESURE<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Dans cette \u00e9tude, le testeur m\u00e9canique NANOVEA PB1000 est utilis\u00e9 pour mesurer la duret\u00e9 par rayure de diff\u00e9rents m\u00e9taux conform\u00e9ment \u00e0 la norme ASTM G171-03.<\/p>

Parall\u00e8lement, cette \u00e9tude met en valeur la capacit\u00e9 du NANOVEA Testeur M\u00e9chanique<\/a> pour effectuer des mesures de duret\u00e9 aux rayures avec une haute pr\u00e9cision et reproductibilit\u00e9.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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NANOVEA<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PB1000<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tEN SAVOIR PLUS<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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CONDITIONS DE TEST<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le testeur m\u00e9canique NANOVEA PB1000 a effectu\u00e9 des essais de duret\u00e9 \u00e0 la rayure sur trois m\u00e9taux polis (Cu110, Al6061 et SS304). Un stylet conique en diamant d'un angle de 120\u00b0 et d'un rayon de 200 \u00b5m a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9. Chaque \u00e9chantillon a \u00e9t\u00e9 ray\u00e9 trois fois avec les m\u00eames param\u00e8tres de test pour garantir la reproductibilit\u00e9 des r\u00e9sultats. Les param\u00e8tres d'essai sont r\u00e9sum\u00e9s ci-dessous. Un balayage du profil \u00e0 une faible charge normale de 10 mN a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9 avant et apr\u00e8s l'essai d'abrasion. test de d\u00e9pistage<\/a> pour mesurer la modification du profil de la surface de la rayure.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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PARAM\u00c8TRES D'ESSAI<\/span><\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FORCE NORMALE<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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10 N<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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TEMP\u00c9RATURE<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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24\u00b0C (RT)<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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VITESSE DE GLISSEMENT<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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20 mm\/min<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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DISTANCE DE GLISSEMENT<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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10 mm<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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ATMOSPH\u00c8RE<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Air<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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R\u00c9SULTATS ET DISCUSSION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les images des traces de rayures de trois m\u00e9taux (Cu110, Al6061 et SS304) apr\u00e8s les tests sont pr\u00e9sent\u00e9es dans la FIGURE 1 afin de comparer la duret\u00e9 des rayures de diff\u00e9rents mat\u00e9riaux. La fonction de cartographie du logiciel NANOVEA Mechanical a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour cr\u00e9er trois rayures parall\u00e8les test\u00e9es dans les m\u00eames conditions selon un protocole automatis\u00e9. La largeur de la trace d'usure mesur\u00e9e et l'indice de duret\u00e9 de la rayure (HSP) calcul\u00e9 sont r\u00e9sum\u00e9s et compar\u00e9s dans le TABLEAU 1. Les m\u00e9taux pr\u00e9sentent des largeurs de traces d'usure diff\u00e9rentes de 174, 220 et 89 \u00b5m pour Al6061, Cu110 et SS304, respectivement, ce qui donne un HSP calcul\u00e9 de 0,84, 0,52 et 3,2 GPa.<\/p>

En plus de la duret\u00e9 de la rayure calcul\u00e9e \u00e0 partir de la largeur de la trace de la rayure, l'\u00e9volution du coefficient de friction (COF), la profondeur r\u00e9elle et l'\u00e9mission acoustique ont \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9es in situ pendant l'essai de duret\u00e9 de la rayure. La profondeur r\u00e9elle est la diff\u00e9rence de profondeur entre la profondeur de p\u00e9n\u00e9tration du stylet pendant l'essai de rayure et le profil de surface mesur\u00e9 lors du pr\u00e9-balayage. Le COF, la profondeur r\u00e9elle et l'\u00e9mission acoustique du Cu110 sont illustr\u00e9s \u00e0 titre d'exemple dans la FIGURE 2. Ces informations donnent un aper\u00e7u des d\u00e9faillances m\u00e9caniques qui se produisent pendant la rayure, ce qui permet aux utilisateurs de d\u00e9tecter les d\u00e9fauts m\u00e9caniques et d'approfondir le comportement de la rayure du mat\u00e9riau test\u00e9.<\/p>

Les tests de duret\u00e9 par rayure peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9s en quelques minutes avec une pr\u00e9cision et une r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9es. Compar\u00e9 aux proc\u00e9dures d'indentation conventionnelles, le test de duret\u00e9 par rayure de cette \u00e9tude fournit une solution alternative pour les mesures de duret\u00e9, ce qui est utile pour le contr\u00f4le qualit\u00e9 et le d\u00e9veloppement de nouveaux mat\u00e9riaux.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Al6061<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Cu110<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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SS304<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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FIGURE 1: <\/span>Image au microscope des traces de griffes apr\u00e8s le test (grossissement 100x).<\/span>
<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\u00a0<\/td>Largeur de la piste de grattage (\u03bcm)<\/em><\/strong><\/td>HSp<\/sub> (GPa)<\/em><\/strong><\/td><\/tr>
Al6061<\/strong><\/em><\/td>174\u00b111<\/em><\/td>0.84<\/em><\/td><\/tr>
Cu110<\/strong><\/em><\/td>220\u00b11<\/em><\/td>0.52<\/em><\/td><\/tr>
SS304<\/strong><\/em><\/td>89\u00b15<\/em><\/td>3.20<\/em><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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TABLEAU 1 : <\/span>R\u00e9sum\u00e9 de la largeur de la trace de rayure et du num\u00e9ro de duret\u00e9 de la rayure.<\/span>
<\/span><\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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FIGURE 2 :<\/span>\u00a0L'\u00e9volution du coefficient de friction, de la profondeur r\u00e9elle et des \u00e9missions acoustiques pendant l'essai de duret\u00e9 par rayure sur Cu110.<\/span>
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CONCLUSION<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Dans cette \u00e9tude, nous avons d\u00e9montr\u00e9 la capacit\u00e9 du NANOVEA Mechanical Tester \u00e0 r\u00e9aliser des tests de duret\u00e9 par rayure conform\u00e9ment \u00e0 la norme ASTM G171-03. Outre l'adh\u00e9rence du rev\u00eatement et la r\u00e9sistance \u00e0 la rayure, le test de rayure \u00e0 charge constante offre une solution alternative simple pour comparer la duret\u00e9 des mat\u00e9riaux. Contrairement aux testeurs de duret\u00e9 par rayure conventionnels, les testeurs m\u00e9caniques NANOVEA offrent des modules optionnels permettant de surveiller l'\u00e9volution du coefficient de friction, l'\u00e9mission acoustique et la profondeur r\u00e9elle in situ.<\/p>

Les modules Nano et Micro d'un testeur m\u00e9canique NANOVEA comprennent des modes d'indentation, de rayure et d'usure conformes aux normes ISO et ASTM, offrant ainsi la gamme d'essais la plus large et la plus conviviale disponible dans un seul syst\u00e8me. La gamme in\u00e9gal\u00e9e de NANOVEA constitue une solution id\u00e9ale pour d\u00e9terminer l'ensemble des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques des rev\u00eatements, films et substrats minces ou \u00e9pais, souples ou durs, notamment la duret\u00e9, le module de Young, la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture, l'adh\u00e9rence, la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et bien d'autres encore.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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SCRATCH HARDNESS MEASUREMENT USING A MECHANICAL TESTER Prepared by DUANJIE LI, PhD INTRODUCTION In general, hardness tests measure the resistance of materials to permanent or plastic deformation. There are three types of hardness measurements: scratch hardness, indentation hardness and rebound hardness. A scratch hardness test measures a material’s resistance to scratch and abrasion due to […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":19542,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,349,337,347],"tags":[],"class_list":["post-19513","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-laboratory-testing","category-mechanical-testing","category-scratch-testing-scratch-hardness"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=19513"}],"version-history":[{"count":50,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24699,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/19513\/revisions\/24699"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19542"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19513"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=19513"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=19513"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}