ISO 14577-3:2015

NORME ISO
INTERNATIONALE 14577-3
Deuxième édition
2015-08-01
Matériaux métalliques — Essai de
pénétration instrumenté pour la
détermination de la dureté et de
paramètres des matériaux —
Partie 3:
Étalonnage des blocs de référence
Metallic materials — Instrumented indentation test for hardness and
materials parameters —
Part 3: Calibration of reference blocks
Numéro de référence
ISO 14577-3:2015(F)
©
ISO 2015

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ISO 14577-3:2015(F)

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ISO 14577-3:2015(F)

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Fabrication des blocs de référence . 1
4 Machine d’étalonnage . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Étalonnage de la force d’essai . 2
4.3 Vérification du pénétrateur . 3
4.3.1 Généralités . 3
4.3.2 Pénétrateur Vickers . 3
4.3.3 Pénétrateurs Berkovich, Berkovich modifié, pénétrateur en forme de
trièdre, pénétrateur à bille carbure et pénétrateur de forme conique à
pointe sphérique . 4
4.4 Étalonnage du dispositif de mesure du déplacement . 4
4.5 Vérification du cycle d’essai . 5
5 Mode opératoire d’étalonnage . 5
6 Nombre d’empreintes . 5
7 Uniformité des blocs de référence . 6
8 Marquage . 6
9 Validité . 7
Bibliographie . 8
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
L’ISO 14577-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des matériaux
métalliques, sous-comité SC 3, Essais de dureté.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14577-3:2002), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
L’ISO 14577 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques —
Essai de pénétration instrumenté pour la détermination de la dureté et de paramètres des matériaux:
— Partie 1: Méthode d’essai
— Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d’essai
— Partie 3: Etalonnage des blocs de référence
— Partie 4: Méthode d’essai pour les revêtements métalliques et non métalliques
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ISO 14577-3:2015(F)

Introduction
La dureté a été typiquement définie comme la résistance d’un matériau à la pénétration rémanente
par un autre matériau plus dur. Les résultats obtenus lors d’essais Rockwell, Vickers et Brinell sont
déterminés après enlèvement de la force d’essai. En conséquence, l’effet de la déformation élastique
sous le pénétrateur a été ignoré.
L’ISO 14577 (toutes parties) a été préparée pour permettre à l’utilisateur d’évaluer la pénétration
des matériaux en prenant en compte la force et le déplacement pendant les déformations plastique
et élastique. En suivant le cycle complet d’accroissement et de suppression de la force d’essai, on peut
déterminer des valeurs de dureté équivalentes aux valeurs traditionnelles de dureté. Plus important
encore, on peut aussi déterminer des caractéristiques complémentaires du matériau telles que son
module de pénétration et sa dureté élastoplastique. Toutes ces valeurs peuvent être calculées sans
qu’il y ait à mesurer l’empreinte par des moyens optiques. De plus, l’essai de pénétration instrumenté
permet d’enregistrer des profils de dureté et de module en fonction de la profondeur, par une variété de
techniques, lors d’un cycle de pénétration (probablement complexe).
L’ISO 14577 (toutes parties) a été rédigée pour permettre une grande diversité d’analyses des données
après essai.
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NORME INTERNATIONALE ISO 14577-3:2015(F)
Matériaux métalliques — Essai de pénétration instrumenté
pour la détermination de la dureté et de paramètres des
matériaux —
Partie 3:
Étalonnage des blocs de référence
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 14577 spécifie une méthode pour l’étalonnage des blocs de référence à
utiliser pour la vérification indirecte des machines d’essai pour l’essai de pénétration instrumenté, telle
que spécifiée dans l’ISO 14577-2:2015.
NOTE Les blocs de référence peuvent être étalonnés conformément au domaine d’application de la machine
d’essai ou aux paramètres des matériaux qui sont à déterminer.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants, en tout ou partie, sont indispensables pour l’application du
présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 376, Matériaux métalliques — Étalonnage des instruments de mesure de force utilisés pour la
vérification des machines d’essais uniaxiaux
ISO 4287, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Méthode du profil — Termes,
définitions et paramètres d’état de surface
ISO 14577-1:2015, Matériaux métalliques — Essai de pénétration instrumenté pour la détermination de la
dureté et de paramètres des matériaux — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 14577-2:2015, Matériaux métalliques — Essai de pénétration instrumenté pour la détermination de la
dureté et de paramètres des matériaux — Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d’essai
3 Fabrication des blocs de référence
3.1 Le bloc doit être préparé spécialement et le fabricant doit être attentif à la nécessité d’utiliser un
procédé de fabrication qui donne l’homogénéité, l’uniformité et la stabilité de structure nécessaires.
3.2 Chaque bloc à étalonner doit avoir une épaisseur au moins égale à 2 mm pour le nano-intervalle, à
5 mm pour la micro-intervalle et à 16 mm pour le macro-intervalle.
Si le procédé de fabrication l’exige, l’épaisseur des blocs de référence peut être inférieure.
3.3 Les blocs de référence doivent être exempts de forces magnétiques. Il est recommandé que
les fabricants s’assurent que les blocs, s’ils sont en acier, ont été désaimantés à la fin du procédé de
fabrication.
3.4 Le bloc de référence doit être fabriqué de telle façon qu’il puisse être monté sur la machine d’essai
en respectant les limites de pente spécifiées dans l’ISO 14577-1:2015.
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NOTE Si le bloc de référence est monté sur sa face d’appui, cette condition est remplie si l’écart maximal
de planéité de la surface d’essai et des faces d’appui ne dépasse pas 5 µm sur 50 mm et si l’erreur maximale de
parallélisme ne dépasse pas 10 µm sur 50 mm.
3.5 La surface d’essai doit être exempte de rayures qui perturbent le mesurage des empreintes. Des
empreintes entre des rayures sont admises.
Pour les macro- et micro-intervalles, la rugosité de surface, Ra, ne doit pas dépasser 50 nm et 10 nm
respectivement pour la surface d’essai et 0,8 µm pour la face d’appui; la longueur d’échantillonnage, l,
doit être de 0,80 mm (voir ISO 4287).
Pour le nano-intervalle, la rugosité de surface, Ra, ne doit pas dépasser 10 nm. Il est recommandé que
le Ra soit inférieur à 1 µm afin d’être d’utilisation pratique à des fins d’étalonnage. Si elle est mesurée à
l’aide d’un microscope à force atomique (AMF), la longueur d’échantillonnage, l, doit être de 10 µm.
NOTE Pour le nano-intervalle, il est important de considérer la longueur d’onde spatiale de la rugosité au
même titre que l’amplitude.
3.6 Afin de vérifier qu’aucun matériau n’a été enlevé ultérieurement du bloc de référence, son
épaisseur, au moment de l’étalonnage, doit y être marquée à 10 µm près, ou une marque d’identification
doit être faite sur la surface d’essai (voir Article 8).
Pour certains matériaux de référence pour le nano-intervalle, il peut être nécessaire de préparer une
surface avant essai de manière à enlever des couches superficielles. Dans ce cas, il convient qu’une
méthode, telle qu’une marque
...