Apport des techniques sclérométriques à la caractérisation des ...

Pp.aíjCHAPIrRE: ANALYSEDUCOM ORTEMEwrDESMATERL4UXSOISÀ UNE SOLUCJTA TIONABRASIYER1.b.i. Notion de dureté dynamique ou dureté de rayageLa netion de dureté est née, grâce à Réaumur en 1822, avec la définitionsuivante: "la dureté d'un corps est la propriété qu'il possède d'en rayer unautre et de ne pas être rayé par lui". L'idée a été reprise par les minéralogisteset parmi eux, Mois proposa une échelle contenant dix matériaux (par ordrecroissant de dureté : i .Talc, 2.Gypse, 3 .Calcite, 4.Fluorite, 5 .Apatite,6.Feldspath, 7.Quartz, 8.Topaze, 9.Corindon, 10.Diamant). Cette échelle dedureté a été reliée à la dureté statique des matériaux par Atkins A. G. et TaborD. (1965) [31].La mesure de cette dureté par une méthode de rayage a été établie pour lapremière fois par Turner ou Martens (Tabor (1956) [32]). La premièremesure de dureté de rayage relativement fiable a été proposée par Bierbaumiøen 1930. Le nombre de durete est alors defim par H = i-, a etant laalargeur de la rayure réalisée avec une charge de 3 grammes pour les métauxtendres et 9 grammes pour les métaux durs.La nntion de dureté est donc relative à la fbrce normale appliquée sur lepénétrateur, et à l'importance de la défbrmation rémanente du matériau.Tabor proposa alors la définition plus large H5 =-, afin de relier l'énergiea2dépensée dans le processus d'usure et de déformation à l'usure effective subiepar le matériau.Ensuite différents auteurs ont tenté de trouver des définitions équivalentespour difirentes formes d'indenteurs (De Mello, Mathia et al. (1986) [33] etBriscoe et al. (1985) [34]), et ainsi se rapprocher de la définition de la duretéstatique mesurée en indentation définie par H = où F est la forcemaximale d'indentation et SN la projection horizontale de la surface del'empreinte laissée par l'indentation à la surface du matériau.C'est ainsi que oertains auteurs estiment la dureté de rayage par lapression normale (Maan et coil. (1977) [25]), à partir de la profondeur derayage: Jj =FNLes travaux de Gilormini et coli. (1983) [35] basés sur le modèledéveloppé par Chailen et coli. (1979) [26], mènent à la définition de la duretésuivante:s -h22FNhpour un c&ie de demi angle au sommet a,où hb est la hauteur des bourrelets latéraux. Une estimation de la duretéAPPORTDES 7ECHNIQUESSCLROM71?.IQUESÁ IA CARA CrÉRJSA ThON DES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DES SURFA CES page 17