Entreprise: TeMeCo
Essai de traction selon ISO 6892
Les deux méthodes de la norme
La norme d’essai ISO 6892-1 se rapporte aux matériaux métalliques. Elle est similaire à l’ASTM E8/E8M mais n’est pas identique. Elle décrit trois méthodes de test différentes :
La méthode A décrit le mode de régulation de l’allongement.
A1 est en boucle fermée,
A2 en boucle ouverte.
La méthode B décrit le mode régulé en tension.
ISO 6892-1 traite de l’essai de traction à température ambiante
ISO 6892-2 traite de l’essai de traction à température élevée
Essai de traction selon ISO 6892-1
Méthode A (essai à contrainte contrôlée)
Méthode A1: « closed Loop »
Ici, le test est effectué en boucle fermée. Pour cela, un extensomètre est nécessaire. La régulation se fait sur le taux d’allongement du signal de l’extensomètre.
Méthode A2: « open Loop »
Ici, le test est effectué en boucle ouverte.
Le taux d’allongement est estimé par la longueur parallèle de l’échantillon :
Vitesse de la traverse v = Lc * dε/dt
Du départ à l’arrivée de ReH, Rp et Rt :
Régulation de l’allongement avecdε/dt = 0.000 07 s-1 ±20%
Ensuite (ReL, Ae, Rm, Ag, Agt, A, At, Z) s’applique :
Régulation de l’allongement avecdε/dt = 0.00 2 s-1 ±20%
Méthode B (essai à réglage de tension)
Dans la méthode B, la vitesse initiale de l’essai dépend de son élasticité.
Jusqu’à la détermination de Rp0.2, on applique
- Si E < 150 GPa: –> 2 jusqu’à 20 MPa/s
- Si E ≥ 150 GPa: –> 6 jusqu’à 60 MPa/s
À partir de Rp0.2 s’applique:
- Taux d’allongement < 0.008 s−1.
La régulation de l'allongement expliquée en 7 étapes :
Étape 1 :
Allongement = changement de longueur / longueur initiale.
Si la longueur initiale L0 = 100mm et la variation de longueur = 1mm, l’allongement est de ε= 1/100 = 0.01
Étape 2 :
Taux d’allongement dε/dt = variation de l’allongement / variation du temps.
Si le test se déroule à un taux d’allongement constant de 0.01 s-1, cela correspond à ce moment-là à 1mm/s (=60mm/min).
Étape 3 :
Si l’échantillon est étiré à 10%, alors L=110mm.
À ce stade, 1 mm d’allongement fait encore 1/110.
Le taux d’allongement est donc dε/dt= 1/110 = 0.00909
Conclusion : la vitesse de contrôle ralentit.
Étape 4 :
Mais comme on veut aller de plus en plus vite pendant l’essai, on définit dans la norme ISO 6892 des taux d’allongement constants, par exemple 0.00025 s-1 .
Étape 5 :
Si pour L=100mm dε/dt = 0.00025,
alors la vitesse d’essai est v = 100 mm * 0.00025 s-1 = 0.025mm/s =1.5mm/min.
Et pour L=110mm dε/dt = 0.00025,
la vitesse d’essai est v = 110 mm * 0.00025 s-1 =1.65mm/min.
Étape 6 :
Comme cette vitesse est relativement lente, la norme permet d’accélérer à une vitesse plus élevée (0.0067 s-1 ) après avoir déterminé les caractéristiques d’élasticité.
Étape 7 :
Comme le domaine élastique n’est généralement pas si grand, supposons que l’échantillon ait toujours la même longueur après les caractéristiques élastiques, c’est-à-dire 100 mm. Alors dε/dt = 0.0067 s-1 correspond à une vitesse d’environ v=40mm/min.
Si la longueur de l’échantillon devient un jour L=150mm, alors v = 60mm/min.
La vitesse de la traverse s’accélère donc.
Discussion
Méthode
La vitesse d’essai est un sujet longuement débattu dans cette norme. Alors que dans les normes précédentes, il s’agissait de simples vitesses en mm/min, dans la norme ISO 6892, il s’agit des taux d’allongement. Le taux d’étirement est l’allongement par unité de temps. Dans la norme, on trouve un grand nombre de conditions pour lesquelles différents taux d’allongement doivent être appliqués. Nous renonçons ici à reproduire ces conditions en détail et renvoyons à la norme.
Nous souhaitons toutefois mettre en lumière quelques aspects pratiques : Au début de l’essai de traction, on détermine des valeurs caractéristiques telles que le module d’élasticité, la limite d’élasticité et la limite proportionnelle. En particulier pour les matériaux durs avec un module d’élasticité élevé, on atteint très rapidement un niveau de force considérable. Afin d’obtenir un nombre suffisant de points de mesure, l’essai de traction est conduit lentement dans cette zone. Pour qu’un essai ne dure pas éternellement, on accélère ensuite. Maintenant, cela dépend du matériau si l’on voit cette transition sur la courbe contrainte-déformation. Si le matériau est sensible à la vitesse d’étirement et que l’on change rapidement de vitesse, on voit alors une inflexion dans la courbe. Ce n’est pas très esthétique pour la courbe, mais cela fournit une information sur la sensibilité du matériau au taux de dilatation. Un changement de vitesse plus lent permet de faire disparaître ce coude et le virage a un « bel » aspect.
La question du bien et du mal s’oriente vers l’application des résultats de mesure. A quoi servent-elles ? Quel est le taux d’allongement à l’endroit pour lequel on veut obtenir une valeur de mesure ?
Cette question nous amène à un autre sujet, les normes en général. La norme ISO 6892 est une norme assez générale qui ne traite pas de l’utilisation prévue des valeurs obtenues. Elle se concentre sur la minimisation de la dispersion des résultats de mesure. En revanche, les normes rédigées par l’industrie automobile ou aéronautique, par exemple, sont davantage axées sur les applications.
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