Test de dureté selon Knoop

Classification, déroulement, distinction et recommandations pratiques.

Classification de la méthode Knoop

La méthode Knoop est une méthode d’essai de dureté statique conçue comme alternative à la méthode Vickers et utilisée en particulier pour les matériaux de faible épaisseur et les matériaux cassants. Elle se caractérise comme suit :

Elle fait partie des méthodes normalisées (ISO 4545, ASTM E92, ASTM E384).
La méthode Knoop présente une gamme de charges de 1 gf à 2 kgf selon ISO et ASTM, et permet donc de réaliser des essais de dureté dans la gamme faibles charges et la gamme micro.
Il s’agit d’une méthode optique. Cela signifie que pour déterminer la dureté d’un échantillon, on mesure la taille de l'empreinte laissée par le pénétrateur.
Forme et matériau du pénétrateur : Le pénétrateur est une pyramide en diamant de base losange avec un angle de bord longitudinal de 172,5° et un angle de bord transversal de 130°.

Déroulement de la procédure d'essai Knoop

Lors de l’essai de dureté Knoop, basé sur une méthode optique, on mesure la taille de l'empreinte laissée par le pénétrateur.

Plus l’empreinte laissée par le pénétrateur sur la surface d’une pièce (un échantillon) avec une force d’essai définie est grande, plus le matériau testé sera tendre.

Exigences relatives à l’échantillon pour la méthode Knoop

Méthodes Knoop et applications

Comment lire et représenter une valeur de dureté Knoop ?

Comparaison entre les méthodes Knoop et Vickers

Avantages et inconvénients de la méthode Knoop

La méthode Knoop offre les avantages suivants :

On peut mesurer avec Knoop tous les matériaux et tous les échantillons, de tendres à durs ; cette méthode couvre toute l’étendue de dureté.
Un seul pénétrateur peut être utilisé pour toutes les méthodes Knoop.
L’évaluation est plus précise qu’avec Vickers, car la diagonale de mesure de Knoop est plus longue à profondeur de pénétration égale.
L’essai est non destructif, il n’entraîne qu’un endommagement très faible de la surface de l'échantillon (plus faible que Vickers, la profondeur de pénétration et le risque de formation de fissures en bordure de l’empreinte pour le verre et la céramique étant plus faibles qu’avec Vickers).
Cette méthode convient particulièrement bien aux petites pièces oblongues et aux couches de très faibles épaisseurs ainsi qu’aux matériaux cassants (céramique, verre), pour lesquels aucune autre méthode ne convient.

La méthode Knoop présente les inconvénients suivants :

Un bon état de surface de l’échantillon est requis, l’empreinte étant mesurée par voie optique. Cela signifie que le point d'essai doit être préparé (poncé et poli), sinon il sera difficile d’obtenir une évaluation précise.
Cette méthode est lente (par rapport à la méthode Rockwell). Le cycle d’essai dure entre 30 et 60 secondes, sans compter la préparation de l’échantillon.
En raison des exigences liées à l’évaluation optique de l’empreinte, les testeurs de dureté Knoop doivent être équipés d’une optique et sont donc plus chers à l’achat que des testeurs Rockwell.
Cette méthode n’est pas très répandue en Europe.