3.3. Préparation du matériau
Les essais de résilience ont été
réalisés sur des éprouvettes extraites du même tube.
Enlèver une plaque de 400 mm carre de pipe de dimension 1200 mm Pouces
et de épaisseur 10 mm (a), en suite tracer les éprouvettes dans
le sens longitudinal de tube et couper avec un ciaméteau
métallique(b), et puis usiner au laboratoire des essais
mécaniques de l'entreprise Maghreb Tube sur une fraise(c), pour avoir la
géométrie final selon la norme NF EN 10045-1 [76].
Les étapes à suivre qui nous permet d'avoir les
éprouvettes normalisées:
(a) (b) (c)
Figure IV.6 : Les étapes pour
prélevées les éprouvette dans le sens longitudinal.
Chaque éprouvette a été entaillée
au milieu en forme de V dans un entailleuse manuelle pour essais de marteau
Charpy.
(d) (e) (f)
Figure IV.7 : Machine d'en tailleuse manuelle
pour essais Charpy.
Cette machine manuelle pour essais Charpy produit des entailles
pour les essais Charpy en 9 V >
et en 9 U > sur des éprouvettes
pré-usinées, le principe de fonctionnement la broche est
montée
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
dans un élément de support carré et elle est
sécurisée en haut et en bas par des dispositifs de serrage. Des
vis de réglage intégrées dans le corps de la machine
permettent d'obtenir la profondeur et la position souhaitées de
l'entaille sur l'éprouvette. Le réglage de ces vis permet de
répéter les processus sur l'échantillon successif. La
broche peut facilement être enlevée pour l'aiguiser ou pour la
remplacer afin de produire une entaille de type différent.
Nous avons fait les essais de résilience dans
laboratoire à Université de Hassiba Benbouali de Chlef sur une
machine d'essai Charpy de type « BROOKS MAT21 IT3U» en
conformité avec la norme européen.
71
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
Marteau
Cadran angulaire
Deux bras pour exécuter l'essai
Bras de freinage
Emplacement d'éprouvette
(a)
Appuis
Eprouvette entaillée
Couteau de marteau
72
(b) (c)
Figure IV.8 : Mouton Charpy utilisé.
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
IV.4. La dureté [79,80] IV.4.1.
Introduction
L'essai de dureté est souvent utilisé, se
caractérise la résistance qu'un matériau opposé
à la pénétration d'un corps dur. Ainsi, pour des
conditions expérimentales données, la dureté du
matériau sera d'autant plus grande que la pénétration du
corps sera faible.
L'essai de dureté consiste à créer une
empreinte sur une pièce par un pénétrateur soumis à
une force déterminée. C'est un moyen de contrôle non
destructif, utilisé en contrôle final. Il est possible d'obtenir,
à partir d'un indice de dureté, une bonne approximation de la
résistance à la traction [35].
Il existe trois principaux types d'essais de dureté,
qui différent essentiellement par la forme du pénétrateur
: l'essai Brinell, l'essai Vickers et l'essai Rockwell [75]:
Le pénétrateur est une bille extra-dure de
diamètre D. On la pose sur l'échantillon à étudier,
et on exerce sur elle une force F pendant un temps donné t
Fig
La dureté est ensuite calculée comme le rapport
entre F (exprimée en Kgf) et la surface Se (exprimée en
mm2) de la calotte sphérique ainsi formée [75]:
73
La surface peut être facilement calculée à
partir du diamètre de l'empreinte. La valeur de la charge peut atteindre
3000Kg, et le diamètre D de la bille est en général 5 ou
10 mm. Dans
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
74
l'essai Rockwell, le pénétrateur est soit une
bille, soit un cône de diamant d'angle au sommet 120°, avec une
extrémité sphérique de 0,2 mm de diamètre. On ne
mesure plus la surface de l'empreinte, mais sa profondeur. On applique en
général une précharge d'environ 10 Kg avant l'essai, et on
mesure l'évolution de la profondeur de l'empreinte lors du passage
à la charge totale. La valeur de la dureté est notée HR,
avec un indice supplémentaire donnant le type de bille ou cône
utilisé et la charge F utilisée.
Figure IV.10: Principe de l'essai de
dureté ROCKWELL.
Dans l'essai Vickers (Figure IV.11), le
pénétrateur est une pyramide en diamant à base
carrée dont l'angle au sommet est 136°. L'empreinte formée
est donc pyramidale.
Si (Se) est la surface latérale de cette empreinte
exprimée en mm2, (d) sa diagonale en mm et (F) la force
appliquée en Kgf, la dureté est donnée par :
= = 1,8544. (IV.5)
La charge utilisée est en général
comprise entre 5 et 120 Kg. Toutefois, il est possible de faire des essais dits
de microdureté avec des charges n'excédant pas 100g, si l'on veut
étudier une zone très locale du matériau. Ces essais sont
alors réalisés et analysés sous microscope.
La charge utilisée est en général
comprise entre 30 KN. Toutefois, il est possible de faire des essais dits de
microdureté avec des charges n'excédant pas 100g, si l'on veut
étudier une zone très locale du matériau. Ces essais sont
alors réalisés et analysés sous microscope.
En générale, on choisi la dureté en type de
matériau:
HB : pour le matériau brut.
HV : pour le matériau plus dur.
HRC : pour le matériau amélioré comme les
aciers traité thermiques.
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
Notre travail a pour but de mesurer la dureté de
matériaux d'etude, la dureté HV par ce que le matériau X52
5L plus dur.
Pénétrateur : Pyramide en diamant de base
carrée et d'angle au somment entre deux faces opposées
égale à 136°.
Figure IV.11: Essai de dureté
Vickers.
| 
