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L'échelle de Brinell mesure la dureté des métaux, par la compression d'une bille, généralement en acier, sur le métal que l'on désire tester.
Histoire [modifier]
Elle a est proposé en 1900 par l'ingénieur suédois Johan August Brinell, travaillant sur la transformation de l'acier selon la température.
La norme Brinell a été éditée dès 1924.
Dureté Brinell [modifier]
La méthode consiste à appliquer sur une surface une bille en acier de 10 millimètres de diamètre et d'appuyer sur cette dernière une force de 3 000 kilogramme-force (soit 29 kilo-Newton). Pour des métaux peu durs, une plus petite force est appliquée et pour les métaux très durs, une bille en carbure de tungstène est utilisée à la place de la traditionnelle bille en acier.
La formule permettant d'obtenir une valeur sur l'échelle de Brinell est la suivante :
où :
- BH est le nombre de Brinell, le sigle complet est BHN pour Brinell Hardness Number
- P est la force appliquée en kilogramme-force
- D le diamètre en millimètre de la bille
- d le diamètre en millimètre de l'empreinte laissée par la bille
La dimension de BH est une force divisée par une surface, c'est même la force appliquée rapportée à la surface de la calotte sphérique de la déformée, c’est-à-dire la pression de contact hors déformation élastique comme dans les autres essais comme Rockwell (HRB ou HRC) ou Vickers HV. Les différents essais donnent les valeurs approchantes les uns des autres, à l'influence près, de la forme du pénétrateur.
Valeurs [modifier]
Voici quelques valeurs du nombre de Brinell pour plusieurs métaux :
| Métal | Nombre de Brinell |
|---|---|
| Aluminium | 15 HB |
| Cuivre | 35 HB |
| Acier doux | 120 HB |
| Acier inoxydable | 250 HB |
| Verre | 550 HB |
| Acier à outil | 650 à 700 HB |
Standards [modifier]
L'utilisation de l'échelle de Brinell est standardisée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et le Comité européen de normalisation (CEN) :
- ISO 6506-1 : Matériaux métalliques -- Essai de dureté Brinell - Partie 1: Méthode d'essai
- ISO 6506-2 : Matériaux métalliques -- Essai de dureté Brinell - Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d'essai
- ISO 6506-3 : Matériaux métalliques -- Essai de dureté Brinell - Partie 3: Étalonnage des blocs de référence
- ISO 6506-4 : Matériaux métalliques -- Essai de dureté Brinell - Partie 4: Tableau des valeurs de dureté
Et l'ASTM International :
- ASTM E10 : Standard method for Brinell hardness of metallic materials
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