Sur les mécanismes de rayures des vernis de finition automobiles

Chapitre 4 - Les rayures fragiles
Dans le cas des indenteurs coniques (et assimilés), le rapport
AT
est proportionnel à la
déformation E.
Dans le cas d'un indenteur sphérique, on montre facilement que la rapport
A1
est
également proportionnel à la déformation E
l'annexe 6).
Puisque la dureté dans un essai de rayure s'écrit H
'r
q =H--
E
(le détail de la démonstration constitue
(Chapitre 2), on a
Pour des géométries d'indenteur conique ou sphérique, la contrainte de traction à
l'arrière du contact dans un essai de rayure est donc proportionnelle à HE+D'r où D est
une constante.
3.4 Matériau viscoélastoplastique
Dans un essai de rayure entre un indenteur et un matériau élastique, la contrainte de
traction s'exerçant à l'arrière du contact est proportionnelle à E E+C'r.
Dans un essai de rayure entre un indenteur et un matériau plastique, la contrainte de
traction s'exerçant à l'arrière du contact est proportionnelle à Hc+D't.
Les vernis de finition automobile présentent un comportement viscoélastoplastique.
La contrainte de traction s'exerçant à l'arrière du contact dans un essai de rayure va dépendre
du module d'élasticité E*(f) (lui même fonction de la fréquence f) tant que la contrainte de
traction cy reste inférieure à la limite élastique
.
Pour des valeurs de contrainte de traction supérieures à la limite élastique (ce que l'on
considère pour étudier la transition ductile/fragile), y est fonction de la dureté (elle même
fonction de la vitesse de déformation ). est également fonction de la déformation et de la
contrainte interfaciale. En négligeant le terme de contrainte interfaciale, on a donc
c,cH..
Et le critère en énergie de rupture G peut donc s'écrire H() E2 c G
dans cette expression, les contributions du matériau H) et de l'indenteur (E) sont séparées.
L'étude de la transition entre rayures ductiles et rayures fragiles passe donc par l'étude des
propriétés viscoélastoplastiques du matériau et de l'influence de l'indenteur. II reste
également à évaluer l'influence de la contrainte interfaciale reliée à l'environnement dans
lequel est réalisée la rayure (présence d'eau, d'eau savonneuse...).
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