Apport des techniques sclérométriques à la caractérisation des ...

RESUMELa compréhension des mécanismes d'abrasion et des déformationsdes surfaces qui en résultent représente un grand intérêt pourl'élaboration des matériaux et la conception des systèmes industrielsmodernes vis à vis de l'usure et de l'abrasion. Le test de rayage outest sciérométrique, constitue un outil intéressant pour caractériser larésistance à l'abrasion des matériaux.Un travail fondamental sur le développement d'une machine detest de rayage, nous a permis d'étudier deux types de comportementsles déformations élasto-plastiques d'une part, et les mécanismes defracturation d'autre part.i - La plupart des études sur la résistance à l'abrasion se sontlimitées au cas de matériaux purement plastiques, alors que denombreuses expériences sur des métaux et des polymères ontmontrées que la mécanique des contacts et le comportement enindentation étaient largement influencés par les déformationsélastiques de ces matériaux.Dans ce travail, les forces normale et tangentielle, la profondeurde pénétration de l'indenteur sous la surface initiale du matériaupendant le rayage, et le relevé topographique tridimensionnel de lasurface rayée ont été mesurés. Ils nous ont permis d'estimerprécisement la surface réelle de contact entre l'indenteur et lematériau, en prenant en considération à la fois les déformationsélastiques et la formation des bourrelets autour du contact. Cettesurface de contact permet alors de calculer la pression moyenne decontact pendant le rayage. Cette pression a été comparée à la duretéstatique des matériaux ainsi qu'aux définitions classiques de duretéde rayage. Les proportions de déformation élastique et plastiquependant un test de rayage avec un indenteur Berkovich, ont étéreliées au rapport entre le module d'élasticité et la dureté desmatériaux massif que nous avons téstés.Cette étude à été réalisée sur une large gamme de matériauxductiles allant des polymères aux métaux, et montre l'importance dela prise en compte des déformations élastiques et de la formation desECOLE CENTRALE DE LYONBIBUOTHEQUEBP 163 F - 69131 ECULLY CEDEX