Essai de Résilience - LES ESSAIS MÉCANIQUES
LES
ESSAIS MÉCANIQUES
LA
RESILIENCE
1° Définition de la
résilience
2° Principe de
l ’essai de résilience
3° Les éprouvettes
4° Le mouton pendule de
Charpy
5° Différents types de
machines à essais
6° Condition de
réalisation de l ’essai
7° Manipulation et
déroulement de l ’essai
8° Résultats des
essais
9° Conclusion
Définitions de la résilience
des matériaux
1° Définition de la résilience
La résilience qui a pour symbole K , est
l ’aptitude que possède un matériau à résister plus ou moins bien aux
chocs.
2° But de l ’essai de résilience.
Il s’agit
pour le métallurgiste de déterminer la résistance aux chocs de certaines pièces
ou de certains matériaux.
La
résistance aux chocs est une des
caractéristiques primordiale pour le choix d ’un matériau notamment dans
la construction.
3° Généralité sur la résilience.
Lors de
l ’essai,une force de poids P va tomber
d ’une certaine hauteur H ,à ce moment on
va enregistrer au niveau de l’éprouvette (e) un certain
travail que l’on va noter
Lorsque
l’éprouvette sera cassée,on aura enregistré un travail résiduel Wr,ce qui va nous
permettre de déterminer le travail nécessaire pour briser l ’éprouvette. (Wn)
C ’est donc ainsi que l ’on va déduire la
résilience.
Principe de l'essai
Figure A:
4)
Principe de l ’essai:
L ’essai
de résilience(encore appelé essai de flexion par chocs)
consiste à
rompre d ’un seul coup de mouton pendule,une éprouvette
qui sera
préalablement entaillée en son milieu,afin de faciliter la
rupture de
la pièce.
Cette éprouvette,repose sur des
appuis.
Au moment ou
le couteau frappe l ’éprouvette(figure 1) on va déterminer
l ’énergie
absorbée qui sera exprimée en joules.
C ’est
cette énergie qui caractérise la résistance aux chocs
des matériaux
Rupture d ’une éprouvette par le
couteau d ’un mouton pendule
(mouton de Charpy)
Les éprouvettes que l ’on va utiliser
pour effectuer les essais sont des éprouvettes normalisées
C ’est à dire que leurs
caractéristiques sont indiquées par une norme.
Pour réaliser l ’essai,il est nécessaire de faire une entaille
normalisée sur celle-ci
Les entailles peuvent êtres soit en U ou en V
Les éprouvettes
Caractéristiques des éprouvettes
entaillées en V
Eprouvette en V symboleKcv
La résilience de l ’éprouvette est mesurée sur des
machines de type Charpy (éprouvette sur deux
appuis) ou Izod (éprouvette encastrée)
Caractéristique des éprouvettes entaillées
en U
Eprouvette en U symbole Kcu
Il existe d ’autres types d ’éprouvettes, qui ne
sont pas normalisées.
Elles ont une section plus réduite.
Il est cependant impossible de comparer des résultats
obtenus avec des éprouvettes différentes.
Différents types d'éprouvettes
existantes pour les essais de résilience
Le mouton pendule
de Charpy
Définition:
Le bras qui porte le couteau,vient percuter
l ’éprouvette dans sa chute par un mouvement de rotation,puis celui-ci
remonte en sens inverse après la rupture de l ’éprouvette.
La valeur est alors enregistrée sur le cadran angulaire,ce qui va nous
donner le résultat de l ’essai.
Présentation de l ’essai
Énergie potentielle du pendule Énergie absorbée par l ’éprouvette
Au départ:Wo =P.ho W=P(h0-h1)
Al ’arrivée:W1=P.h1 =Wo-W1
Différents types de
machines à essais
Il existe d ’autres types de machines à essais
* Le mouton pendule WOLPERT
* Les machines à essais VICKERS
* Les machines à essais ROCWELL
Remarque:
Les machines à
essais ROCKWELL (symbole
HR),VICKERS(symbole HV)
sont des machines à essai de dureté
De forme pyramidale à base carrée pour VICKERS
De forme conique ou à bille pour ROCKWELL
Conditions de réalisation de
l'essai
L ’essai doit se faire à une température ambiante,sauf
spécification contraire si la
température n ’est pas spécifiée dans le cahier des charges,on prendra une
température égale à23°+5
L ’éprouvette
doit être disposée sur les appuis du mouton de Charpy de manière à ce
que l ’arrête du couteau du mouton vienne la frapper dans le plan
de symétrie de l ’entaille et sur la face opposée à celle-ci
Pour l ’essai
normal,l ’énergie
nominale du mouton doit être de 300joules +
10.
Si pendant l ’essai,l ’éprouvette
ne se rompt pas complètement,la valeur obtenue pour la résilience est incertaine,dans ce cas il
faudra mentionner:
« Eprouvette non rompue par X joules » et on
relèvera l ’angle de rupture de la pièce.
Manière d ’exprimer
la résilience
Exemple:
KV=121j
Énergie
nominale=300joules
Eprouvette
normalisée Charpy en V
Énergie
absorbée par la rupture121joules
KU100=65joules
Énergie
nominale =100joules
Eprouvette
normalisée Charpy en U
Énergie
absorbée par la rupture=65joules
Rappel:
K:symbole de la résilience
V:Entaille en V
U:Entaille en U
Manipulation et déroulement de l'essai
Manipulations:
Nous avons réalisé un essai de résilience sur le mouton
pendule de Charpy
Énergie nominale=300joules +10
Énergie délivrée par la machine=294joules
Nous avons utilisé une éprouvette qui etait entaillée
en U
Remarque:
Il faudra au cours du mode opératoire respecter certaines
conditions:
Bien positionner l ’éprouvette sur ses deux points
d ’appui
L'Éprouvette ne doit pas comporter d ’amorce de
rupture
Vérifier la normalisation de l ’éprouvette pendant l ’essai,la
température(dans la salle d ’épreuve)soit stable ou conforme.
Influence de la température d ’un revenu sur une éprouvette
On constate que lorsqu ’on
effectue des essais de résilience sur plusieurs pièces ayant subit des revenus à des températures différentes,cette modification joue sur la rupture de l ’éprouvette.
En effet, plus le revenu a été effectué à haute température,plus la rupture de l ’éprouvette sera difficile.
Résultat des essais
Une fois l ’éprouvette rompue,on freine le
couteau à l ’aide du frein
On effectue la lecture:
Le résultat indiqué par le cadran est 3.4daj
34Joules
Remarque: l ’essai peut être
réalisé sur plusieurs éprouvettes de même normalisation.
Conclusion
Tout d ’abord on peut dire que
l ’essai de résilience a un inconvénient. Il est destructif,c’est a dire que la pièce est détruite
Plus les matériaux sont fragiles, moins
ils seront résilients.
Même si cet essai est destructif, il est
d ’une grande importance, car il est impératif de tenir compte de la
résistance au chocs d ’un matériau avant de l ’utiliser en construction
par exemple.
merci pour ce que vous faites
RépondreSupprimer