Essai de résilience – Essai de résistance au choc

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Principe de l'essai de résilience

L’essai de résilience (essai au choc) consiste à rompre, par un seul choc, une éprouvette préalablement entaillée en son milieu et à mesurer l’énergie W (en joules) absorbée par la rupture. La résilience est définie par la lettre K (Joules/cm²)

 

L’essai se réalise sur une machine appelée mouton pendule rotatif. On mesure la résistance au choc du matériau.

Normes en vigueur (06/2020)

NF EN ISO 148-1 Mars 2017

 

NF EN ISO 9016 Janvier 2013

Mouton pendule Charpy

Eprouvettes pour la résilience

Les éprouvettes pour la résilience :
L’éprouvette Charpy U :

Une éprouvette est un barreau usiné de section carrée de 10 mm de coté et dont la longueur est 55 mm. L’entaille de 2 mm de largeur et de 5 mm de profondeur se termine par un fond cylindrique de 1 mm de rayon. La résilience est alors mesurée et précisée selon le symbole Kcu.

L’éprouvette Charpy V :

Pour un essai avec une éprouvette Charpy V, l’éprouvette sera entaillée en V de 2 mm de profondeur et avec un angle de 45° dont les dimensions sont les mêmes que pour les éprouvettes Charpy U. On précise par le symbole Kcv l’essai de résilience en V.

Les éprouvettes Mesnager et DVM sont identiques avec pour seule variante la profondeur de l’entaille (3mm et 2mm)

Eprouvette Charpy U
Eprouvette Charpy V

Schématisation de l'essai par résilience

Pendule charpy

      Au départ, le pendule est placé à une hauteur paramétrée qui devra délivrer une énergie normalisée de 294 Joules (si l’on tient compte de la gravité de 9,81 m/s²)

      Le pendule est libéré, ce qui grace à son propre poids, provoquera un choc. L’éprouvette encaissera une partie du choc, mais sera brisée.

      Le pendule continuera dans son élan jusqu’à une certaine hauteur, ce qui permettra de mesurer l’énergie absorbée par l’éprouvette.

      L’énergie absorbée est calculée grâce à W=P (h0-h1) (P en N)

Calcul de la résistance KCV

 

KcV (J/cm²) = W/S

Avec :W en Joules et S en cm²

Différents types d'éprouvettes Charpy V

Normales (55x10x10)
Surface de rupture :0,8 cm²

Réduites (55×7,5×10)
Surface de rupture :0,6 cm²

Réduites (55x5x10)
Surface de rupture :0,4 cm²

Positionnement de l'éprouvette

Positionnement éprouvette

Température des essais de résilience

Généralement les essais sont réalisés à température ambiante (20°C) et à des températures inférieures à 0°C. Des gaz ou liquides sont utilisés pour abaisser les températures des éprouvettes si nécessaire (alcool, fréon, azote liquide)

Pour la résilience Charpy V(KcV), plutôt utilisée pour des températures inférieures à 0°C, aujourd’hui tends à se développer même à température ambiante.


Evolution de la résilience en fonction de la température

Evolution résilience température

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