Dureté des revêtements épais : modification du modèle de Jönsson et Hogmark

Hardness of thick coatings : modification of Jönsson and Hogmark’s model

Laboratoire de Mécanique de Lille (L.M.L.), URA CNRS 1441, Université des Sciences et Technologies de Lille, IUT A, dépt. G.M.P., Villeneuve d’Ascq

Résumé

La mesure de dureté de films ou revêtements pose des problèmes d’interprétation lorsque la charge appliquée transfère au substrat une partie de l’énergie d’indentation. Dans ces conditions la valeur de la dureté, obtenue à partir de la mesure de la diagonale d’indentation, peut être considérée comme la dureté d’un composite où substrat et revêtement contribuent chacun pour une part à la dureté apparente mesurée. Pour séparer leurs contributions respectives, il est nécessaire d’utiliser des modèles décrivant l’influence du substrat sur la mesure. Dans un article récent publié dans cette revue, Iost et Bigot [1] se livrent à une étude critique de quelques uns des modèles présentés dans la bibliographie. Ces auteurs s’attachent particulièrement au modèle de Jönsson et Hogmark [2] basé sur les aires développées sous le pénétrateur Vickers pendant l’indentation. Pour pouvoir appliquer ce modèle aux revêtements épais, nous en avons proposé une adaptation [3, 4]. Dans le présent article, nous apportons quelques éléments supplémentaires pour éviter toute ambiguïté dans la mise en oeuvre de cette adaptation.

Abstract

Interpretation of films or coatings hardness measurements is difficult when the applied load transfers a part of the indentation energy to the substrate. Actually, for these conditions, the hardness value, which is obtained by measuring the indentation diagonal, represents a “composite” hardness. In a recent paper, lost and Bigot [1] proposed a critical review of some models presented in the literature. In particular these authors recommend to use the Jönsson and Hogmark’s model [2]. Applied directly to thick coatings, this model does not bring accurate predictions. This is the reason why we have already proposed to modify this model [3, 4]. In this paper we give some supplementary elements in order to avoid any misunderstanding of the modification of Jönsson and Hogmark’s model.