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L'indentation Vickers et Knoop des matériaux massifs ou revêtus : Dureté, ténacité et adhérence

type de publication      thèse de doctorat
date de publication 11-12-2003
auteur(s) Pertuz Alberto
jury Feugeas J.;Lesage J.;Rochdi E.-A.;Jouan P.-Y.;De Miranda P.;Chicot D.
  
résumé Les essais d'indentation pour la mesure de la dureté de matériaux massifs et de films minces, la détermination de la ténacité de matériaux fragiles et la caractérisation de l'adhérence de revêtements épais sur leurs substrats ont été étudiés dans ce travail en utilisant les indenteurs Vickers et Knoop. Il a été montré que l'écrouissage du matériau par polissage masque en grande partie le phénomène d'effet de charge et que la présence d'un film d'huile entre l'indenteur et le matériau à tester conduit à une diminution significative de la dureté. Nous montrons aussi qu'à partir de la comparaison des nombres de dureté Vickers et Knoop, il est possible de remonter au module d'élasticité du matériau pour l'ensemble du domaine de dureté si une nouvelle expression est donnée à la dureté Knoop. Pour estimer la dureté d'un film mince, un nouveau modèle n'utilisant que les seules mesures expérimentales a été développé. Celui-ci présente l'avantage par rapport aux autres de ne pas nécessiter la connaissance de données élasto-plastiques ou l'introduction de paramètres d'ajustement. Lorsque le matériau se fissure par indentation, nous montrons qu'une étude systématique de la ténacité de type Palmqvist ou demi-disque en fonction d'un paramètre de fissuration adapté suffit pour calculer une valeur de ténacité. De plus, nous proposons une formule pour calculer la ténacité sous indentation Knoop. Lorsque l'essai d'indentation est réalisé à l'interface d'un revêtement et de son substrat, il est possible d'obtenir une valeur caractéristique de l'adhérence à partir de la fissuration qui se développe généralement dans le plan de l'interface. L'utilisation de cet essai d'indentation interfaciale développé au laboratoire avec un indenteur Vickers a été étendu ici avec succès à l'indentation Knoop.
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