Essai de dureté

Deux types de mesure:

Mesure par indentation

On mesure la résistance du matériau à la pénétration par un poinçon.
Les principales méthodes:
- dureté Brinell (HB)
- dureté Vickers (HV)
- dureté Rockwell C (HRC)
- dureté Rockwell B (HRB)
- dureté Shore (pour les polymères et élastomères)

Mesure par comparaison

On compare la dureté du matériau testé à celle d'un matériau connu.
En 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs défini une échelle à dix degrés qui porte son nom.

Echelle de Mohs

Des matériaux de référence son choisis et classés selon leur aptitude  à rayer ou être rayé par les autres. Chaque matériau sera rayé par les matériaux d'indice supérieur. Le diamant, le matériau le plus dur, ne peut être rayé que par un autre diamant.

Matériau	Indice de l'échelle de Mohs
Diamant	10
Coridon/Rubis	9
Topaze	8
Quartz	7
Felspar/Orthose	6
Apatite	5
Fluorine	4
Calcite	3
Gypse	2
Talc	1

Echelle de Brinell

Le pénétrateur est une bille de 10mm de diamètre (D).
On applique une charge (F) de 500 ou 3000kgf
On mesure le diamètre (d) de l'empreinte.

La dureté HB = ^2·F/_{π·D·(D-(D²-d²)^½)}

Echelle de Vickers

Le pénétrateur est une pyramide de diamant à base carrée.
On applique une charge (F) de 5 à 100kgf
On mesure la diagonale de l'empreinte (d)/p>

La dureté HV=^1,854·F/_d²

Echelle de Rockwell C

Le pénétrateur est un cone de diamant.
On applique une charge de 150kgf
On mesure la profondeur de l'empreinte.

Echelle de Rockwell B

Le pénétrateur est une bille d'acier de 1,59mm de diamètre.
On applique une charge de 100kgf.
On mesure la profondeur de l'empreinte.

Relation avec la résistance à la traction

Il existe des relation empirique entre la dureté et la résistance à la traction.
Pour les aciers au carbone:

Résistance à laTraction [MPa]	HB	HRB	HRC
400	130	60
800	250	100	21
1200	360	-	36
1600	460	-	46
2000	530	-	52

Echelle de Shore

Nommée d'après son inventeur, Albert Ferdinand Shore qui a créé l'échelle "Shore" dans les années 1920.
La dureté Shore est mesurée à l'aide d'un appareil appelé Duromètre. La valeur de la dureté est déterminée par la pénétration du pied du pénétrateur dans l'échantillon testé.
Différentes échelles sont employées; il existe principalement une échelle "Shore A" pour les matériaux souples, et une échelle "Shore D" pour les matériaux rigides.La méthode de mesure fait l'objet des normes ISO 7619-1 et ASTM D2240.

Quelques exemples de dureté Shore

50 Shore A	Tampons en caoutchouc
55 Shore A	Joints de porte et gommes à crayon
60 Shore A	Balais d'essuie-glace
65 Shore A	Pneus de voiture
70 - 80 Shore A	Semelle et talons de chaussures, ceintures en cuir
75 - 80 Shore A	Roues souples de patins à roulettes et de planches à roulettes
70 - 90 Shore A	Joints toriques hydrauliques
85 Shore A	Rondelles de robinet
95 Shore A	Pneus pleins pour chariots élévateurs à fourche
98 Shore A	Roues dures de patins à roulettes et de planches à roulettes
50 Shore D	Pneus solides pour camions
75 Shore D	Casque de protection (généralement en PEHD)
80 Shore D	Plastique uréthane coulé
60 Shore D	Balles de golf
80 Shore D	Boîtier de tour d'ordinateur