détermination précise d'une dureté Brinell

Il existe plusieurs appareils :
 . le Lee :
pros : le prix
cons : nécessite des yeux de chat
         manque de précision dans les valeurs basses
 . le Saeco :
pros : mesure rapide
cons : nécessite de passer par une table de conversion
         bousille un projectile
        le prix

Il existe plusieurs méthodes diy :
. la méthode de ramses (voir http://crazyvarmint.free.fr/IMG/pdf/dureteplombs.pdf ) à base d'une presse
pros : le prix
        diy
cons : mesure lente qui bousille un projectile
. les diverses méthodes sans dynamomètre mais avec étalon connu
chute de bille d'acier le long d'un tube :
pros : le prix
        diy
cons : manque de précision
bille dans l'étau :
pros : le prix
        diy
cons : nécessite un moule


J'ai choisi la méthode à la bille.

Les mathématiques montrent qu'une quantification de la force n'est pas nécessaire à condition que la force soit suffisamment forte et appliquée pendant un temps de l'ordre de 15 secondes au moins. Je souligne ce verbe car certains ignares du forum Mailly prétendaient qu'annoncer une dureté Brinell sans utiliser un dynamomètre c'est se fourvoyer dans les arcanes de la physique. Des ignares qui n'ont jamais coulé le moindre projectile ...
La précision est là si on s'en donne la peine. J'utilise un vieux lecteur de micro fiches, pour descendre jusqu'à la décimale en valeur Brinell.

Vos 2 éprouvettes (voir plus loin comment les couler) sont coincées entre les mords d'un étau et vous glissez ensuite une bille d'acier (minimum 25 mm de diamètre) entre elles : je reconnais que ce n'est pas facile.

Il ne vous reste plus qu'à serrer progressivement. Et pas trop fort, sinon l'échantillon de référence se fendra si c'est du plomb pur.

Je prends toujours le plomb comme référence. Du plomb de chiotte, éloigné de toute soudure. Mais on peut prendre toute référence dont on connaît la dureté ... Dureté dont on est certain.
Attention, le linotype était produit par une machine. Les lignes produites étant très sollicitées, on constatait au fil du temps un écrouissage, une diminution de dureté des lignes. Raison pour laquelle, périodiquement, on plaçait des saumons neufs dans le réceptacle de fusion tout en rejetant une même quantité de produit 'vieux'.
Il est hasardeux de prendre un tel mélange comme référence: on ne sait pas à quand remonte son 'rajeunissement'.
Deux 'scientifiques', avec référence plomb, pourront trouver 2 BHN différents pour une éprouvette linotype et aucun n'aura tort.

J'ai fait plusieurs comparaisons, pensant que les 'dents' de l'étau pouvaient fausser le résultat : éprouvettes au contact des dents versus éprouvettes au contact d'une plaque d'acier. Les mesures de dureté s'avèrent identiques : rajouter 2 plaques d'acier complique nettement la mesure et on ne tire aucun avantage.

Je pose doucement mes éprouvettes sur la glace d'une photocopieuse, toujours par paire (inconnue et référence) et les plus proches possibles. Je photocopie sur plastique transparent puis compare mes diamètres avec ce lecteur de microfiche.
Il est préférable de n'utiliser les éprouvettes qu'une seule fois, c'est à dire de ne pas les retourner après utilisation
Il ne reste plus qu'à comparer les longueurs.


Mon moule acier, fabriqué à la fraiseuse : il faut absolument une base amovible, pour être sûr de pouvoir extraire facilement toute éprouvette
Impossible de remettre la main sur ce moule !

(image1)
Exemple de moule :


En réduisant à la scie ou au tour la hauteur du bouchon de cet assemblage (courant), on aura un moule à pas cher.

Chauffer légèrement le moule à la flamme d'une gazinière apporte un plus extrêmement faible : un angle droit à la base de l'éprouvette. C'est plus joli, c'est tout.
Un liquide à retrait négatif (par exemple: riche en étain) risque de vous poser un gros problème pour l'extraction de l'éprouvette. Dans ce cas, se limiter à une faible hauteur d'éprouvette,  ne pas chauffer le moule et le retourner à la pince le plus tôt possible

Ma bille (diamètre 30,2 mm, chromage manquant), posée sur une éprouvette linotype
(image2)


L'éprouvette plomb au dessus (l'empreinte est là et on ne la distingue pas) puis l'éprouvette lino correspondante (on voit l'empreinte)
(image3)


(image4)


Calcul de dureté :
la bille pousse sur une plaque métallique

D diamètre de la bille, d diamètre de l'empreinte

2 plaques métalliques sont forcées sur la bille

D diamètre de la bille, d1 diamètre de l'empreinte étalon, d2 diamètre de l'empreinte inconnue

application numérique :
étalon plomb BHN 5 et d1 = 22 cm sur le lecteur de microfiche
inconnue d2 = 15,2 cm sur le lecteur
bille 25 mm de diamètre
agrandissement : 20 fois

la racine carrée numérateur vaut 2,245 ==> numérateur = 1,275
dénominateur = 0,118 ==> BHN  = 10,776 = 10,8

Si on ne dispose pas d'un lecteur de micro fiche, la mesure est bien plus rapide mais un peu moins précise et il faudra bien placer la règle sur les empreintes ...
Le lecteur de micro fiche vous montrera une empreinte ovale si vous faites exprès de mal positionner les éprouvettes (les cylindres bougent ainsi que la bille) ou si vous dépassez la limite d'élasticité de l'étalon le plus mou.

Moule retrouvé ... :
(image5)



Bille en meilleur état, 24 mm

(image6)


Nature : acier
Forme octogonale, dimensions hors tout : 46,53 mm x 38,90 x (hauteur 31,33)
Diamètre de l'éprouvette : 29,15 mm
Le capuchon s'enfonce de 3,81 mm et il n'y a pas de fuite de plomb liquide