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Essai de résilience

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ESSAI DE RESILIENCE

 

 

 

Définition

 

La résilience qui a pour symbole K, est l’aptitude que possède un matériau à résister plus ou moins bien aux chocs.

 

But de la 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.

 

Généralités

                                                                    

            La connaissance des caractéristiques mécaniques déduites de l’essai de traction peut être insuffisante, puisque des ruptures peuvent être obtenues en dessous de la limite élastique dans des conditions particulières qui rendent le métal fragile.

 

 

            Les facteurs fragilisant sont :

 

 

-         La triaxialité des contraintes : pour provoquer cette concentration de contraintes sous une sollicitation simple, on introduit une entaille dans l’éprouvette.

-         L’abaissement de la  température.

-         L’augmentation de la vitesse de déformation.

-         L’augmentation de la dimension des pièces.

 

 

L’essai consiste à rompre, d’un seul de mouton pendule, une éprouvette entaillée en son milieu et reposant sur deux appuis. On détermine l’énergie W absorbée dont on déduit la résilience.

 

 

Résilience = (énergie absorbée par la rupture W en Joules) / (section au droit de l’entaille en cm2)

 

 

 

Machine  d’essai 

 

Un couteau fixé sur un marteau oscille dans un plan vertical autour d’un axe 0. Une partie de l’énergie emmagasinée dans la chute du pendule est utilisée pour rompre l’éprouvette. Le centre de gravité du pendule est toujours très voisin de l’arête du couteau du pendule

 

 

                                     

 

Exécution de l’essai :

 

-         Le couteau est écarté de la verticale à une hauteur correspondant a une énergie de départ W0 égale à 300 Joules.

-         On libère le couteau. Dans sa chute, en passant a la verticale, il brise l’éprouvette. On mesure la hauteur à laquelle remonte le pendule pour calculer l’énergie non absorbée W1.

-         On calcul la différence W0 – W1 = W (énergie absorbée).

 

 

Différent type d’éprouvettes ont été définis pour l’essai de résilience. Les plus classiques sont définis par la norme. Il s’agit de l’éprouvette de Charpy entaillée en U et l’éprouvette entaillée en V. L’éprouvette de Charpy en V n’est plus utilisée.

 

Essai Charpy

 

                                            


Les symboles et forme de l’éprouvette  en U sont décrits dans la figure ci-dessous.

 

 

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.

 

 

L'énergie obtenue (en négligeant les frottements) est égale à :

·         m : masse du mouton-pendule

·         g : accélération de la pesanteur (environ 9.81 m.s-2)

·         h : hauteur du mouton-pendule à sa position de départ

·         h' : hauteur du mouton-pendule à sa position d'arrivée

La graduation de la machine permet généralement d'obtenir directement une valeur en joule.

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