{"id":21189,"date":"2022-07-14T16:56:16","date_gmt":"2022-07-14T16:56:16","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=21189"},"modified":"2025-05-22T19:11:09","modified_gmt":"2025-05-22T19:11:09","slug":"durete-des-rayures-a-haute-temperature-en-utilisant-un-tribometre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/high-temperature-scratch-hardness-using-a-tribometer\/","title":{"rendered":"Duret\u00e9 \u00e0 la rayure \u00e0 haute temp\u00e9rature \u00e0 l'aide d'un tribom\u00e8tre"},"content":{"rendered":"
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DURET\u00c9 \u00c0 LA RAYURE \u00c0 HAUTE TEMP\u00c9RATURE<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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EN UTILISANT UN TRIBOM\u00c8TRE<\/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, 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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La duret\u00e9 mesure la r\u00e9sistance des mat\u00e9riaux \u00e0 une d\u00e9formation permanente ou plastique. D\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 l'origine par un min\u00e9ralogiste allemand, Friedrich Mohs, en 1820, le test de duret\u00e9 par rayure d\u00e9termine la duret\u00e9 d'un mat\u00e9riau aux rayures et \u00e0 l'abrasion dues au frottement d'un objet pointu.1<\/sup>. L'\u00e9chelle de Mohs \u00e9tant un indice comparatif plut\u00f4t qu'une \u00e9chelle lin\u00e9aire, une mesure plus pr\u00e9cise et qualitative de la duret\u00e9 par rayure a \u00e9t\u00e9 mise au point, comme le d\u00e9crit la norme ASTM G171-03.2<\/sup>. Il mesure la largeur moyenne de la rayure cr\u00e9\u00e9e par un stylet diamant\u00e9 et calcule l'indice de duret\u00e9 de la rayure (HSP).<\/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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IMPORTANCE DE LA MESURE DE LA DURET\u00c9 PAR RAYURE \u00c0 HAUTE TEMP\u00c9RATURE<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les mat\u00e9riaux sont choisis en fonction des exigences de service. Pour les applications impliquant des changements de temp\u00e9rature importants et des gradients thermiques, il est essentiel d'\u00e9tudier les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques des mat\u00e9riaux \u00e0 haute temp\u00e9rature afin de conna\u00eetre parfaitement les limites m\u00e9caniques. Les mat\u00e9riaux, en particulier les polym\u00e8res, se ramollissent g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 haute temp\u00e9rature. De nombreuses d\u00e9faillances m\u00e9caniques sont dues \u00e0 la d\u00e9formation par fluage et \u00e0 la fatigue thermique qui ne se produisent qu'\u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es. Il est donc n\u00e9cessaire de disposer d'une technique fiable pour mesurer la duret\u00e9 \u00e0 haute temp\u00e9rature afin de garantir une s\u00e9lection ad\u00e9quate des mat\u00e9riaux pour les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/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 tribom\u00e8tre NANOVEA T50 mesure la duret\u00e9 aux rayures d'un \u00e9chantillon de t\u00e9flon \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures allant de la temp\u00e9rature ambiante \u00e0 300 \u00b0C. La capacit\u00e9 d'effectuer des mesures de duret\u00e9 aux rayures \u00e0 haute temp\u00e9rature rend le NANOVEA Tribom\u00e8tre <\/a>un syst\u00e8me polyvalent pour les \u00e9valuations tribologiques et m\u00e9caniques des mat\u00e9riaux pour les applications \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/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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T50<\/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 tribom\u00e8tre standard \u00e0 poids libre NANOVEA T50 a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour effectuer les tests de duret\u00e9 par rayure sur un \u00e9chantillon de t\u00e9flon \u00e0 des temp\u00e9ratures allant de la temp\u00e9rature ambiante (RT) \u00e0 300\u00b0C. Le t\u00e9flon a un point de fusion de 326,8\u00b0C. Un stylet conique en diamant d'un angle d'apex de 120\u00b0 avec un rayon de pointe de 200 \u00b5m a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9. L'\u00e9chantillon de t\u00e9flon a \u00e9t\u00e9 fix\u00e9 sur la platine d'\u00e9chantillonnage rotative \u00e0 une distance de 10 mm du centre de la platine. L'\u00e9chantillon a \u00e9t\u00e9 chauff\u00e9 par un four et test\u00e9 aux temp\u00e9ratures suivantes : RT, 50\u00b0C, 100\u00b0C, 150\u00b0C, 200\u00b0C, 250\u00b0C et 300\u00b0C.<\/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<\/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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de la mesure de la duret\u00e9 par rayure \u00e0 haute temp\u00e9rature<\/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<\/strong><\/em><\/td>\n2 N<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
VITESSE DE GLISSEMENT<\/strong><\/em><\/td>\n1 mm\/s<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
DISTANCE DE GLISSEMENT<\/strong><\/em><\/td>\n8mm par temp<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
ATMOSPH\u00c8RE<\/strong><\/em><\/td>\nAir<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n
TEMP\u00c9RATURE<\/strong><\/em><\/td>\nRT, 50\u00b0C, 100\u00b0C, 150\u00b0C, 200\u00b0C, 250\u00b0C, 300\u00b0C.<\/strong><\/em><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\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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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 profils des traces de rayure de l'\u00e9chantillon de t\u00e9flon \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures sont illustr\u00e9s \u00e0 la FIGURE 1 afin de comparer la duret\u00e9 de la rayure \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es. L'amas de mat\u00e9riau sur les bords de la piste de rayure se forme lorsque le stylet se d\u00e9place \u00e0 une charge constante de 2 N et p\u00e9n\u00e8tre dans l'\u00e9chantillon de t\u00e9flon, poussant et d\u00e9formant le mat\u00e9riau dans la piste de rayure sur le c\u00f4t\u00e9.<\/p>

Les traces de rayures ont \u00e9t\u00e9 examin\u00e9es au microscope optique, comme indiqu\u00e9 sur la FIGURE 2. La largeur des traces de rayure mesur\u00e9e et les indices de duret\u00e9 de la rayure (HSP) calcul\u00e9s sont r\u00e9sum\u00e9s et compar\u00e9s dans la FIGURE 3. La largeur des traces de rayure mesur\u00e9e par le microscope est en accord avec celle mesur\u00e9e \u00e0 l'aide du profileur NANOVEA - l'\u00e9chantillon de t\u00e9flon pr\u00e9sente une largeur de rayure plus importante \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es. La largeur de la trace de rayure passe de 281 \u00e0 539 \u00b5m lorsque la temp\u00e9rature passe de RT \u00e0 300oC, ce qui entra\u00eene une diminution de la HSP de 65 \u00e0 18 MPa.<\/p>

La duret\u00e9 par rayure \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es peut \u00eatre mesur\u00e9e avec une pr\u00e9cision et une r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9es en utilisant le tribom\u00e8tre NANOVEA T50. Il offre une solution alternative aux autres mesures de duret\u00e9 et fait des tribom\u00e8tres NANOVEA un syst\u00e8me plus complet pour des \u00e9valuations tribo-m\u00e9caniques compl\u00e8tes \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/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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FIGURE 1:<\/span>\u00a0<\/span>Profils des traces de rayures apr\u00e8s les tests de duret\u00e9 \u00e0 la rayure \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures.<\/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> Traces de rayures sous le microscope apr\u00e8s les mesures \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures.<\/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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FIGURE 3 :<\/span> \u00c9volution de la largeur de la trace de rayure et de la duret\u00e9 de la rayure en fonction de la temp\u00e9rature.<\/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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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 montrons comment le tribom\u00e8tre NANOVEA mesure la duret\u00e9 par rayure \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, conform\u00e9ment \u00e0 la norme ASTM G171-03. L'essai de duret\u00e9 par rayure \u00e0 charge constante constitue une solution alternative simple pour comparer la duret\u00e9 des mat\u00e9riaux \u00e0 l'aide du tribom\u00e8tre. La capacit\u00e9 \u00e0 effectuer des mesures de duret\u00e9 par rayure \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es fait du tribom\u00e8tre NANOVEA un outil id\u00e9al pour \u00e9valuer les propri\u00e9t\u00e9s tribo-m\u00e9caniques des mat\u00e9riaux \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/p>

Le tribom\u00e8tre NANOVEA offre \u00e9galement des tests d'usure et de friction pr\u00e9cis et reproductibles en utilisant des modes rotatifs et lin\u00e9aires conformes aux normes ISO et ASTM, avec des modules optionnels d'usure \u00e0 haute temp\u00e9rature, de lubrification et de tribo-corrosion disponibles dans un syst\u00e8me pr\u00e9-int\u00e9gr\u00e9. Un profileur 3D sans contact est disponible en option pour l'imagerie 3D haute r\u00e9solution des traces d'usure en plus d'autres mesures de surface telles que la rugosit\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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1 <\/span>Wredenberg, Fredrik ; PL Larsson (2009). \"Essai de rayure des m\u00e9taux et des polym\u00e8res : Experiments and numerics\". Wear 266 (1-2) : 76
<\/span>2 <\/span>ASTM G171-03 (2009), \"Standard Test Method for Scratch Hardness of Materials Using a Diamond Stylus\" (m\u00e9thode d'essai standard pour la duret\u00e9 des mat\u00e9riaux par rayure \u00e0 l'aide d'un stylet en diamant).<\/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\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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HIGH TEMPERATURE SCRATCH HARDNESS USING A TRIBOMETER Prepared by DUANJIE, PhD INTRODUCTION Hardness measures the resistance of materials to permanent or plastic deformation. Originally developed by a German mineralogist Friedrich Mohs in 1820, scratch hardness test determines the hardness of a material to scratches and abrasion due to friction from a sharp object1. The Mohs’ […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":21184,"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":[7,339,378,349,337,347,377,336],"tags":[],"class_list":["post-21189","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-high-temperature-mechanical-testing","category-high-temperature-tribology","category-laboratory-testing","category-mechanical-testing","category-scratch-testing-scratch-hardness","category-scratch-testing-tribology","category-tribology-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21189","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=21189"}],"version-history":[{"count":20,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21189\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24690,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21189\/revisions\/24690"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21184"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21189"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21189"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21189"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}