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Procédé et dispositifpour la détermination de la dureté sur des éprouvettes en matières plastiquement déformables.
Il y a toute une série de procédés technologiques dans lesquels la dureté d'un morceau d'acier uniforme en lui-même par exemple, se modifie localement, par exemple lors de la cémentation, du découpage, de la soudure, du pressage,'etc., L'essai de la dureté sur des éprouvettes, de semblables pièces, à dureté différentes offre des difficultés avec les procédés usuels (dureté de pression par bille, dureté de Rockwell, dureté de Vickers, dureté de relgondissement, dureté de chute, dureté au pendule, etc,} parce que la dureté est déterminée par points. Il n'est pas possi-
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ble de cette manière¯d'obtenir une idée directement cohérente de l'allure de la dureté aux endroits où elle est influencée par le traitement technologique.
On rencontre des difficultés en particulier à trouver par exemple, dans la z8ne d'influence d'un joint soudé, l'endroit le plus dur.
Il a déjà été proposé d'effectuer un essai de dureté par grattage du corps à essayer. Dans un semblable traitement d'enduits de couleur, de vernis ou de laques par exemple et également de métaux, la charge d'un corps de grattage rigide en lui-même, monté sur un levier, est modifiée continûment et de force pendant la production du grattage pour produire ainsi une rayure de largeur variable ou différente, dans le but, par exemple, dans le cas de couleurs d'enduit, de déterminer la du- rée de séchage et de durcissement ou bien la grandeur et la du- ree de leur ramollissement en cas de dépôt sous l'eau. Dans le cas de l'essai de la dureté de métaux, par exemple par vieil- lissement, l'outil de grattage agissait comme un soc de charrue et produisait un sillon.
La forte déformation du métal qui en résulte est toutefois telle que les dimensions de la largeur de rayure n'a fréquemment qu'un rapport minime avec la dureté du métal -la propriété qui doit être déterminée- par exemple dans une texture de l'état de recuit. il a également été découvert que la largeur de rayure n'est pas influencée par la grandeur d'une consolidation que la pièce a subie parme déformation an- térieure, au contraire, on doit supposer avec raison que l'outil de grattage déforme et consoliue le métal dans la région du grat- tage, de sorte qu'on détermine une dureté du métal dont la produc- tion est provoquée par le procédé d'épreuve lui-même.
En outre, le corps de grattage subissait un émoussage rapide, de sorte que son action était difficile a établir et la comparabilité et le transfert des résultats de mesure étaient imprécis. pour remédier à cet inconvénient, on a monté a la place du corps
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de grattage rigide une roulette, et le sens du mouvement de celle-ci, lorsqu'il n'est pas exactement perpendiculaire à la direction de l'axe, ainsi que les forces de frottement dans les paliers exerçaient alors sur la charge d'essai relativement minime une influence défavorable. On a alors développé le procédé de laminage d'une rainure au moyen d'une bille qui repose dans une cuvette sur un levier' chargé d'un poids, supporté de faggn mobile d'un côté.
Ici également les forces de frottement entre la bille et la surface d'ap- pui dans la cuvette ont une action nuisib le.
Il a été découvert suivant la présente invention que la dureté d'une éprouvette se détermine le mieux avec l'aide d'un corps de pénétration roulant librement. un em- ploie avantageusement, comme dans l'essai de dureté de Bri- nell, une bille qui n'est pas guidée perpendiculairement comme dans ce cas, mais est conduite sous une charge unifor- me, sans frottement, sur la surface d'essai, l'éprouvette étant de préférence déplacée. On produit ainsi dans l'éprou- vette, par déformation plastique, un renfoncement analogue à une rainure dont la largeur et la profondeur se modifiera sous la dépendance de la dureté de la pièce essayée.
Par exemple, en cas d'emploi d'une très petite bille, d'environ 1,7 mm et moins; il est possible de cette manière de déceler dans l'éprouvette des pointea de dureté délimitées locale- ment étroitement. Contrairement à d'autres procédés d'essai on obtient une image ininterrompue de l'allure de la dureté en des endroits où. elle serait modifiée localement par des influencea extérieures.
Le procédé peut s'employer naturellement aussi bien pour la détermination d'une propriété uniforme de n'importe quelles autres matières plastiquement déformables.
Pour la réalisation du procédé, suivant l'exemple représenté d'un dispositif, l'éprouvette est serrée dans un @
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support qui est mobile en-dessous d'une plaque-poinçon qui est placée sous la charge d'un poids. Dans une voie de roulement, de préférence analogue a une rigole, prévue dans la surface inférieure du poinçon, se trouve guidée une bille qui, lors du déplacement de l'éprouvette dans le même sens que son guidage, roule sur l'éprouvette et produit une déformation analogue à une rigole. La pression nécessaire dans chaque cas sur le poin- çon peut être produite par la charge directe, variable de poids, par l'action de leviers à poids, d'un ressort ou d'un organe analogue.
La charge d'air comprimé doit être maintenue telle qu'elle ne se modifie pas sur l'éprouvette pendant l'opération de déformation.
Le dispositif est représenté à la fig. 1 en vue de coté et à la fige 2 en vue de dessus. La fig. 3 montre en perspective une éprouvette tirée d'un corps soudé. La fig. 4 montre en vue de dessus le détail d'uneautre forme de réalisation du dispositif.
On a supposé aux fig. 1 et 2 comme poinçon une pièce 1 qui est reliée a un levier 2 dont l'axe 3 repose avec mobilité aisée dans les paliers 4. La charge du poinçon consiste avantageusement en des plaques individuelles 5, placées librement, qui sont diminuées ou augmentées en nombre suivant la pression désirée. 6 est une voie de roulement en forme de rigole prévue dans la surface inférieure du poinçon, pourla bille 7.
Le support 8 pour le serrage de l'éprouvette 9 est avantageusement inséré librement au moyen d'uneclaque 10 dans un chant, ot 11.
Le support ainsi amovible donne la possibilité de serrer l'éprouvette dans le support en dehors du dispositif, de façon que sa surface d'essai soit dirigée exactement horizontalement. Le chariot 11, mobile longitudinalement, peut se déplacer dans le sens de la flèche de la fjg. 2 au moyen d'une manivelle 12 et d'une tige filetée 13 qui est montée dans une plaque 14. Ceci a pour conséquence, qu'en même temps que se fait le mouvement correspondant du support de serrage 8 avec l'éprouvette 9, une rigole 15 est produite dans celle-ci par la bille 7 sans aucune gêne
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par frottement. Pour le déplacement du chariot 11 et des autres pièces, on peut employer à la place d'une tige filetée et d'une manivelle une autre commande quelconque.
Au lieu de faire agir la bille 7 ou 11 organe analogue sous la charge de son poinçon 1 ou de son support conjugué, sur l'éprouvette 9, l'éprouvette peut inversenent être maintenu e sous pression contre. la bille.
Pour maintenir en liaison avec le poinçon 1 le corps roulant 7, il est, avantageux de donner au poinçon des propriétés magnétiques.
La plaque 14 portant le chariot 11 .est avantageusement capable de coulisser, comme un chariot mobile transversalement , sur une pièce inférieure 16 et peut être actionnée au moyen d'unedispositif de mise en position 17 monté sur cette pièce 16. Le chariot 11 avec l'éprouvette 9 doit suivre le déplacement. de la plaque de chariot 14, ce qui est réalisé lorsque la production d'une rigole 15 est terminée et qu'on doit produiré une autre rigole de même direction;' à cet effet, le chariot 11 est déplacé en arrière au moyen de la manivelle 12, c'est à dire en sens inverse de celui de la flèche du des- sin . Pour la rigole voisine éventuelle, on produit un court mouvement transversal de la plaque de chariot 14 avec le chariot 11 et l'éprouvette 9.
On obtient ainsi sans devoir soulever de l'éprouvette 9 le poingon 1 avec sa charge et la bille 7, une production continue de plusieurs rigoles 15 l'une a côté de l'autre, comme on peut le voir à la fig. 3.
18 est un appui à rabattement servant à maintenir soulevé le levier 2 du poinçon avec sa charge lors de la mise en place de l'éprouvette.
A la place d'une voie de roulement 6 en forme de rigole, on peut.également utiliser pour la bille 7, en vue du guidage,une surface plus large de façon que la bille lors du roulement sur l'éprouvette 9 ait également la possibilité de
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s'effacer devant des endroits durs de la surface d'essai, de sorte que ceux-ci sont rendus particulièrement reconnais sables.
Dans le cas d'emploi de vitesses de mouvemente différentes de la bille ou de l'organe analogue, telles qu'on les obtient avec une déformation en forme de rigole produite plus ou moins rapidement, il est également possible d'établir l'influence du temps sur une déformation plastique de pièces.
Dans le cas du guidage pratiquement sans frottement d'une bille, on obtient en outre la possibilité de faire de la force horizontale qui est employée pour le mouvement de la bille, à cause de sa dépendance de la pénétration de la bille dans l'éprouvette, une mesure déterminant la dureté, pour une semblable mesure, suivant la fig. 4, le levier de poinçon 2 peut par exemple avoir de l'élasticité dans le sens transversal dans un certaine mesure. 11 est pourvu d'un instrument de mesure 19 dont l'organe tâteur 20 est appliqué contre une butée21 d'une branche 22. Suivant la force nécessaire pour le mouvement de la bille sur l'éprouvette, en vue de la production de la déformation élastique, l'organe tâteur 20 est déplacé plus ou moins et la composantehorizontale est indiquée sur l'appareil de mesure.
L'appareil de mesure de force peut être construit à la manière d'une boite de mesure hydraulique ou d'un appareil à allongement f in. On peut employer également le procédé de mesure de pression avec charbon. Dans tous les cas, il ne sera pas exclus de relier à l'appareil de mesure un dispositif écrivant, pour l'enregistrement continu de la force.
Revendications.
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