La norme « EN ISO 6507-1 Matériaux métalliques - Essai de dureté Vickers - Partie 1 : Méthode d'essai », qui s'appuie sur une norme européenne et a été publiée ultérieurement par l'Organisation internationale de normalisation (ISO), décrit la méthode d'essai de dureté Vickers pour trois plages de forces d'essai différentes pour les matériaux métalliques, y compris les métaux durs et autres carbures cémentés.
Dans le tableau intitulé « Plages de forces d’essai » donné dans la norme, les plages de forces d’essai sont définies comme suit :
L'essai de dureté Vickers est spécifié dans cette norme pour des longueurs diagonales d'indentation comprises entre 0,020 mm et 1,400 mm. L’utilisation de cette méthode pour déterminer la dureté Vickers à partir d’empreintes plus petites dépasse le cadre de cette norme car les résultats sont sujets à de grandes incertitudes en raison des limites de la mesure optique et des imperfections de la géométrie de la pointe. Une méthode de vérification périodique est spécifiée pour le contrôle de routine de la machine d'essai en service par l'utilisateur. Certaines normes internationales existent pour certains matériaux ou produits.
Un pénétrateur en diamant, en forme de pyramide droite avec une base carrée et un angle spécifié entre les faces opposées au sommet, est forcé dans la surface d'une pièce d'essai, puis la longueur diagonale de l'empreinte restant sur la surface après que la force d'essai a été supprimée est mesurée.
La dureté Vickers est proportionnelle à la force d'essai divisée par la surface de la surface inclinée du pénétrateur, en supposant que cette surface est une pyramide droite à base carrée et au même angle que le pénétrateur à son sommet. Le sommet d'une pyramide droite s'aligne avec le centre de la base. Le cas échéant, cette norme adopte les paramètres d’essai de dureté définis par le Comité international des poids et mesures et les organisations apparentées.
La machine d'essai utilisée dans ces essais doit être capable d'appliquer une ou plusieurs forces prédéterminées dans la plage de force d'essai souhaitée conformément à la norme ISO 6507-2. Le pénétrateur doit être un diamant pyramidal à base carrée et à pente raide, tel que spécifié dans la norme ISO 6507-2.
Le système de mesure diagonale doit répondre aux exigences de la norme ISO 6507-2. Les grossissements doivent être prévus de manière à ce que la diagonale puisse être agrandie à plus de 25 pour cent, mais pas à moins de 75 pour cent du champ de vision optique maximal possible. De nombreux objectifs ne sont pas linéaires vers le bord du champ de vision. Un système de mesure diagonale qui utilise une caméra pour la mesure peut utiliser l'intégralité du champ de vision de la caméra, à condition que le système optique soit conçu pour prendre en compte les limitations du champ de vision. La résolution requise par le système de mesure diagonale dépend de la taille de la plus petite empreinte à mesurer et doit être conforme au tableau intitulé « Résolution du système de mesure ». Lors de la détermination de la résolution du système de mesure, la résolution de l'optique du microscope, la résolution numérique de l'échelle de mesure et la taille du pas de tout mouvement de la platine, le cas échéant, doivent être prises en compte.
Sauf indication contraire dans les normes du produit, l'essai doit être effectué sur une surface lisse et régulière, totalement exempte de calamine, de corps étrangers et surtout de lubrifiants. L'état final de la surface doit permettre de déterminer avec précision la longueur diagonale de l'indentation. Pour les échantillons en métal dur, l’épaisseur de la couche retirée de la surface doit être d’au moins 0,2 mm.
La préparation de la surface doit être effectuée de manière à éviter tout dommage à la surface ou tout changement de dureté de la surface dû à un chauffage excessif ou à un travail à froid. La profondeur des empreintes de microdureté Vickers étant faible, il est important de prendre des précautions particulières lors de la préparation. Il est recommandé d'utiliser un procédé de polissage ou d'électropolissage adapté au matériau à mesurer.
L'épaisseur de l'éprouvette ou de la couche à tester doit être au moins égale à 1,5 fois la longueur diagonale de l'empreinte définie dans l'annexe de la norme (annexe A). Après l’essai, aucune déformation ne doit être visible au dos de l’éprouvette. L'épaisseur de l'éprouvette en métal dur doit être d'au moins 1 mm. La profondeur de l'évidement est d'environ 1/7 de la longueur diagonale.
Pour les essais sur des surfaces courbes, les corrections indiquées dans les tableaux doivent être appliquées.
Pour une pièce d'essai de petite section ou de forme irrégulière, il faut soit utiliser un support spécial, soit la monter de manière similaire à une micro-section métallographique en matériau approprié, de manière à ce qu'elle soit correctement soutenue et ne bouge pas pendant l'application de la force.
Le test est normalement effectué à température ambiante comprise entre 10 et 35 degrés. Si le test est effectué à une température en dehors de cette plage, cela sera noté dans le rapport de test. Les tests sont effectués dans des conditions contrôlées à une température de 23 degrés plus/moins 5 degrés.
Les forces d'essai indiquées dans le tableau de la norme sont typiques. D'autres forces d'essai supérieures à 980,7 N mais non inférieures à 0,009 807 N peuvent être utilisées. Les forces d’essai doivent être sélectionnées de manière à produire des empreintes dont les diagonales sont supérieures à 0,020 mm. La force d’essai préférée pour les métaux durs est de 294,2 N.
La vérification périodique, telle que définie dans l'annexe de la norme (annexe C), doit être effectuée une semaine avant l'utilisation pour chaque force d'essai utilisée, mais il est recommandé de l'effectuer le jour même de l'utilisation. Une vérification périodique est recommandée à chaque fois que la force d'essai est modifiée. Une vérification périodique doit être effectuée chaque fois que l'indentation est modifiée.
L'éprouvette doit être placée sur un support rigide. Les surfaces de support doivent être propres et exemptes de calcaire, d’huile, de saleté et de matières étrangères similaires. Il est important que l'éprouvette repose fermement sur le support afin qu'aucun déplacement ne puisse se produire pendant l'essai qui pourrait affecter le résultat de l'essai. Par exemple, pour les matériaux anisotropes travaillés à froid extrêmement, il peut y avoir une différence entre les longueurs des deux diagonales de l'indentation. Par conséquent, dans la mesure du possible, l'empreinte doit être réalisée de manière à ce que les diagonales soient orientées dans le plan à un angle d'environ 45 degrés par rapport à la direction de travail à froid. La spécification du produit peut spécifier des limites pour les différences entre les longueurs des deux diagonales.
Le microscope du système de mesure diagonale doit être focalisé de manière à pouvoir observer la surface de l'échantillon et l'emplacement de test souhaité. Certaines machines d’essai ne nécessitent pas que le microscope soit focalisé sur la surface de l’échantillon.
Le pénétrateur doit être mis en contact avec la surface d'essai et la force d'essai doit être appliquée dans une direction perpendiculaire à la surface sans choc, vibration ou surcharge jusqu'à ce que la force appliquée atteigne la valeur spécifiée.
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