Conversion de la dureté Vickers en dureté Brinell : un guide pratique

Introduction aux échelles de dureté Vickers et Brinell

Les tests de dureté sont essentiels pour évaluer la durabilité et la résistance des matériaux. Les tests de dureté Vickers et Brinell sont deux des méthodes les plus largement utilisées pour déterminer la dureté. Les deux échelles mesurent la résistance d’un matériau à l’indentation, mais les techniques et les unités diffèrent. Dans de nombreux cas, il est utile de convertir la valeur de dureté Vickers (HV) en dureté Brinell (HB) à des fins de comparaison. Cet article vous guidera à travers le processus de conversion de dureté Vickers en dureté Brinell et les facteurs impliqués dans la conversion.

Comprendre la dureté Vickers (HV)

Le test de dureté Vickers mesure la dureté d'un matériau en appliquant une force connue à un pénétrateur pyramidal en diamant et en enregistrant la taille de l'indentation laissée dans le matériau. L'échelle Vickers est largement utilisée en raison de sa polyvalence, offrant des résultats cohérents sur une gamme de matériaux, des métaux mous à la céramique.

La formule pour calculer la dureté Vickers est la suivante :

• HT = 1,854 × (F/d²)
• Où : F est la force appliquée en kilogrammes (kg) et d est la longueur diagonale moyenne de l'indentation en millimètres (mm).

Comprendre la dureté Brinell (HB)

Le test de dureté Brinell utilise un pénétrateur beaucoup plus grand, généralement une bille d'acier ou de carbure, pour réaliser une empreinte dans le matériau sous une force connue. Le diamètre de l'indentation est ensuite mesuré et la valeur de dureté est calculée. L'échelle Brinell est couramment utilisée pour tester des matériaux présentant des structures grossières ou hétérogènes comme les pièces moulées et forgées.

La formule de dureté Brinell est la suivante :

• HB = (2F) / (πD(D - √(D² - d²)))
• Où : F est la force appliquée en kilogrammes (kg), D est le diamètre de la bille en millimètres (mm) et d est le diamètre de l'indentation en millimètres (mm).

Formule de conversion de dureté Vickers en Brinell

Bien que les tests de dureté Vickers et Brinell soient différents, la conversion de la dureté Vickers (HV) en dureté Brinell (HB) peut être effectuée grâce à une formule approximative. Cette conversion est utile lorsque différentes échelles de dureté sont utilisées mais qu'une comparaison directe est nécessaire.

La formule de conversion approximative de la dureté Vickers en dureté Brinell est :

• HB ≈ 0,95 × HV

Cette formule fournit une valeur de dureté Brinell estimée à partir d'une valeur de dureté Vickers. Cependant, gardez à l’esprit que la relation entre les deux échelles n’est pas toujours linéaire pour tous les matériaux. Il est donc préférable d’utiliser cette approximation pour les cas généraux.

Facteurs affectant la conversion

Plusieurs facteurs influencent la précision de la conversion Vickers en Brinell. Ceux-ci incluent le type de matériau, la méthode d’essai et les conditions spécifiques dans lesquelles les essais de dureté sont effectués. Il est important de considérer les points suivants :

• Propriétés matérielles : Différents matériaux auront des comportements d'indentation différents, affectant la précision de la conversion.
• Conditions d'essai : La force appliquée et la taille du pénétrateur dans les deux tests peuvent affecter les résultats, en particulier avec des matériaux plus mous ou ceux dont la structure des grains est inégale.
• Homogénéité des matériaux : L'échelle Brinell est mieux adaptée aux tests de matériaux présentant des structures hétérogènes, tandis que le test Vickers fournit des résultats plus précis pour les matériaux aux propriétés uniformes.

Applications pratiques de la conversion

La conversion des valeurs de dureté Vickers en Brinell est couramment effectuée dans les industries où les deux tests peuvent être utilisés, comme dans la science des matériaux, la métallurgie et le contrôle qualité dans la fabrication. Certaines des applications les plus courantes de la conversion incluent :

• Essais de matériaux : En comparant la dureté de matériaux testés selon différentes méthodes.
• Contrôle de qualité: Assurer la cohérence de la dureté du produit entre les lots en utilisant différents tests de dureté.
• Spécifications du produit : Lorsque les fabricants spécifient des valeurs de dureté, ils peuvent avoir besoin de les convertir entre différentes échelles de dureté en fonction de l'équipement utilisé.