Déroulement de la méthode d'essai Knoop

Générlités

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.

Pour la détermination de la dureté Knoop HK (selon ISO 4545), le pénétrateur pyramidal de forme losange (angle de bord longitudinal 172,5°, angle de bord transversal 130°) est pressé avec une charge d’essai définie (entre 1 gf et 2 kgf) contre un échantillon.

Calcul de la dureté knoop

La dureté Knoop HK est le quotient de la force d’essai F (en Newton N) et de la surface de projection (surface) de l’empreinte, calculée à l’aide de la plus longue diagonale d (en mm) de l’empreinte pyramidale de forme losange (voir graphique ci-dessous).

À l’inverse, dans la méthode Vickers, la valeur moyenne des deux diagonales de l’empreinte pyramidale de forme carrée est utilisée pour calculer la valeur de dureté.

La plus longue diagonale de l’empreinte Knoop est environ sept fois plus longue que la petite diagonale. Elle peut donc être calculée plus précisément, et l’empreinte est plus longue que large. Le pénétrateur Knoop ne pénètre dans le matériau que de 1/30 environ de la diagonale la plus longue d, ce qui signifie que la profondeur de pénétration est très faible. C’est pourquoi la méthode Knoop est particulièrement adaptée aux échantillons fins et étroits ainsi qu’aux essais de matériaux cassants (afin d’éviter la formation de fissures autour de l’empreinte).

Application de la force d'essai

Le temps d'application de la force d’essai admis par la norme est de 2 à 8 secondes (durée de consigne 7 s). Le temps de maintien de la force d’essai est de 10 à 15 secondes (durée de consigne 14 s). En cas de temps de maintien plus long, la durée doit être mentionnée en secondes dans la valeur de dureté, par exemple : 870 HK 1/30 (temps de maintien de 30 s).

Les forces d’essai appliquées dans la méthode Knoop sont très faibles. Les empreintes sont donc elles aussi très petites. C’est pourquoi il est essentiel de veiller à l’absence de chocs et de vibrations lors de l’essai afin de ne pas fausser les valeurs de mesure.

Distance mnimale des points d'essai

Dans l’essai Knoop, les empreintes de dureté doivent être apposées de sorte qu’il reste suffisamment d’espace avec le bord de l’échantillon ainsi qu’entre les différentes empreintes. Les valeurs minimales à observer selon la norme se trouvent ici.