Cours ESSAI DE DURETE BRINELL NF EN ISO 2039-1

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1. Principe La mthode consiste faire pntrer une bille sous une charge dtermine dans la surface de l'prouvette. La profondeur de pntration est mesure pendant l'application de la charge. L'aire de l'empreinte est calcule partir de cette profondeur. La duret la bille par pntration est ensuite calcule l aide de la relation suivante:

empreintel' de Aireapplique Charge n pntratiopar bille la Duret =

2. Appareil L'appareillage comprend : Un bti munie d'un plateau porte-prouvette, un pntrateur avec ses accessoires et un dispositif

d'application de la charge sans choc. Sous la force maximale, le bti ne doit pas se dformer de plus de 0,05 mm, cette dformation tant mesure suivant l'axe principal de la force applique.

Un pntrateur en acier tremp et poli.

Aprs l'essai, la bille ne doit tre ni dforme ni endommage. Le diamtre de la bille doit tre de 5,0 mm 0,05 mm.

Un dispositif d'application de la prcharge F0 (tolrance admise de 1 %) doit tre de 9,8 N. Un dispositif d'application de la charge d'essai Fm (tolrance admise de 1 %), doit avoir l'une

des valeurs suivantes : 49,0 N - 132 N - 358 N - 961 N

Un dispositif de mesure de la profondeur de pntration ayant une plage de 0,4 mm, et une

justesse de 0,005 mm. Un Chronomtre, d'une justesse de 0,1 s.

3. Eprouvettes : L'prouvette doit tre constitue par une plaque lisse, de superficie suffisante pour minimiser l'effet de la prsence des bords sur les rsultats des essais; les dimensions de 50 mm x 50 mm conviennent. Les deux faces de l'prouvette doivent tre parallles. Une paisseur de 4 mm est recommande.

4. Conditionnement : Les prouvettes doivent tre conditionnes, avant l'essai, conformment aux prescriptions de l'ISO 291.

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5. Mode opratoire : - Mettre l'prouvette sur le plateau porte-prouvette. - Appliquer la prcharge de manire que le point de contact du pntrateur ne soit pas moins de

10 mm du bord de l'prouvette. - Rgler le dispositif indicateur de la profondeur de pntration au zro, puis appliquer la charge

d'essai Fm en plus. - Effectuer cette manuvre sans -coups, en 2 3 s. - Choisir la charge d'essai Fm parmi les valeurs prescrites, de manire obtenir une profondeur de

pntration de 0,15 mm 0,35 mm. - Aprs 30 s d'application de la charge d'essai, Fm , mesurer la profondeur de pntration sous

charge, h1. - Effectuer 10 essais valables sur une ou plusieurs prouvettes. Dterminer la dformation du bti de l'appareil, h2 , en millimtres, de la faon suivante : - Placer un bloc de cuivre doux sur le porte-prouvette et appliquer la charge initiale F0. - Mettre l'aiguille du comparateur zro et appliquer la charge d'essai Fm. - Maintenir la charge d'essai jusqu' ce que l'aiguille du comparateur reste stationnaire. - Noter la valeur indique, enlever la charge d'essai et remettre l'aiguille du comparateur zro. - Rpter cette srie d'oprations jusqu' ce que la valeur indique par le comparateur demeure

constante aprs chaque application de la charge d'essai. Cette valeur reprsente le point partir duquel il ne se produit plus de pntration dans le bloc de cuivre, et par consquent la dviation de l'aiguille du comparateur due la dformation du bti de l'appareil. Noter cette valeur constante comme h2 .

6. Calcul et expression des rsultats : Calculer la charge d'essai rduite, Fr , en newtons,

comme indiqu ci-aprs:

21,0)(21,0+= rmr hh

FF

Calculer la duret la bille par pntration l'aide

de l'quation

r

r

hF

H = 51

Pour les valeurs de H infrieures 250 N/mm, arrondir au plus proche 1 N/mm . Pour les valeurs de H suprieures 250 N/mm, arrondir au plus proche multiple de 10 N/mm

Fm est la charge d'essai, en newtons, appliquesur le pntreur; hr est la profondeur de pntration rduite (= 0,25 mm); h1 est la profondeur de pntration, en millimtres, sous la charge d'essai; h2 est la dformation, en millimtres, du bti sous la charge d'essai; h est la profondeur de pntration, en millimtres, corrige en fonction de la dformation du bti (= h1 - h2).

H est la duret la bille par pntration, en newtons par millimtre carr; Fr est la charge d'essai rduite, en newtons hr est la profondeur de pntration rduite, en millimtres.