Comment évalue-t-on la dureté d'un alliage de cuivre ?
Publié: · Par XCM CNCnombre de vues : 260
La dureté du cuivre et des alliages de cuivre peut être mesurée selon les méthodes Brinell, Rockwell, Vickers ou Webster, mais le choix de la méthode appropriée dépend de la plage de dureté, de l'épaisseur, de la forme du produit et de l'emplacement de l'inspection. Ce guide résume les facteurs de charge Brinell recommandés, les échelles Rockwell types pour le laiton, le bronze, le cuivre, les tôles et les alliages cuivre-nickel, ainsi que le rôle des essais Vickers sur les sections de petite taille ou de faible épaisseur. Il explique également les essais Webster pour les bandes minces, les tôles et les tubes, y compris la préparation de la surface, les exigences relatives au support, les limites d'épaisseur et les tableaux approximatifs de conversion des échelles.
Les essais de dureté Brinell, Rockwell, Vickers et Webster sont couramment utilisés pour le cuivre et les alliages de cuivre. Le choix de la méthode appropriée dépend du type d'alliage, de la plage de dureté, de l'épaisseur du matériau, de la forme du produit et du fait que l'inspection doive être effectuée en laboratoire ou sur site.
Essai de dureté Brinell
L'essai Brinell est largement utilisé pour les alliages de cuivre présentant une dureté moyenne à élevée, car il produit une indentation relativement importante qui représente une plus grande surface de matériau. Cette méthode est généralement mise en œuvre conformément aux normes ASTM E10 ou ISO 6506.
Plage de dureté typique (HBW)
Condition Brinell recommandée
Inférieur à 35 HBW
Conditions caractérisées par un rapport charge/indenteur plus faible
35–200 HBW
Le HBW 10/3000 est couramment utilisé
Plus de 200 HBW
Des conditions utilisant des billes en carbure ou en diamant peuvent être sélectionnées.
Les conditions d'essai Brinell choisies dépendent de la dureté du matériau, de son épaisseur et des exigences du produit. Le diamètre de l'empreinte doit rester dans la plage recommandée définie par la norme d'essai applicable.
Essais de dureté Rockwell
L'essai Rockwell est fréquemment utilisé pour les alliages de cuivre, car il permet d'obtenir des mesures rapides avec une préparation minimale de la surface. Les échelles couramment utilisées dépendent de l'état de l'alliage et de son épaisseur.
Échelle de Rockwell
Application typique
HRB
Alliages courants de laiton et de bronze
HRF
Alliages durs de cuivre et de laiton
HR15T / HR30T
Feuilles minces, bandes et matériaux en cuivre plus souples
HR45T
Alliages cuivre-nickel et coupes minces
Les essais Rockwell sont généralement réalisés conformément à la norme ASTM E18 ou ISO 6508. L'échelle choisie doit correspondre à l'épaisseur du matériau et à la plage de dureté attendue.
Essai de dureté Vickers
L'essai de dureté Vickers est adapté aux sections minces en alliage de cuivre, aux petits composants et aux mesures de dureté localisées pour lesquelles les indentations plus importantes des essais Brinell ou Rockwell ne sont pas adaptées.
Cette méthode est généralement mise en œuvre conformément à la norme ASTM E384 ou ISO 6507. Les essais Micro-Vickers sont particulièrement utiles pour les couches traitées thermiquement, les revêtements et les composants de précision dont les surfaces d'essai sont limitées.
Essai de dureté Webster pour les produits en cuivre
Le test de dureté Webster est une méthode portable largement utilisée pour l'inspection rapide des tôles, bandes, tubes et produits extrudés en alliage de cuivre. Elle s'avère particulièrement utile dans les environnements de production où une vérification rapide de la dureté sur site est nécessaire.
Pour le cuivre et les alliages de cuivre, les duromètres Webster sont couramment utilisés avec des appareils portables tels que ceux de la série HW. La plage de mesure applicable dépend du modèle d'appareil, de l'état de l'alliage et de l'épaisseur du matériau.
Lors des essais sur des produits en cuivre de faible épaisseur, la surface doit être propre, plane et exempte de revêtements, d’oxydation importante ou de contamination. Un support adapté peut s’avérer nécessaire pour les sections minces afin d’éviter des mesures inexactes.
Les tableaux de conversion de dureté, tels que ceux permettant de passer de l'échelle Webster à l'échelle Rockwell, ne fournissent qu'une approximation, car les alliages de cuivre présentent des compositions, des microstructures et des conditions d'écrouissage différentes. Pour l'acceptation de la qualité, l'échelle de dureté spécifiée dans la norme applicable au matériau ou dans le plan du client doit toujours être utilisée comme référence principale.
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