L'indentation appliquée à la caractérisation des matériaux
Résumé
L'essai d'indentation consiste à appliquer une charge à la surface d`un matériau à l'aide d'un indenteur qui peut prendre différentes formes géométriques suivant la méthode d'essai. Pendant l'indentation le matériau sous l'indenteur se déforme de manière élasto-plastique, la déformation, plus ou moins prononcée suivant le matériau, pouvant s'accompagner ou non d'une fissuration. Après le retrait de l'indenteur on observe une empreinte résiduelle que l'on peut mesurer et étudier. Pour le grand public, l'essai dindentation est essentiellement utilisé pour caractériser la dureté dun matériau. Ces dernières années, cependant, de nouvelles techniques d'indentation ont vu le jour. Certaines d'entre elles permettent, par exemple, de mesurer le déplacement de l'indenteur pendant le chargement et le déchargement, mais aussi de nouveaux modèles ont été développés pour interpréter les mesures traditionnelles d'indentation en termes de ténacité ou dadhérence. L'objectif de cette présentation est de faire le point des nouvelles avancées dans le domaine de l'indentation et, puisque celle-ci s'adresse à la surface des matériaux, de son importance pour l'ingénierie des surfaces. Dans une première partie, nous exposerons le problème de l'interprétation des mesures classiques de dureté et le problème particulier de la mesure de dureté de films minces. Dans une seconde partie nous verrons comment il est possible d'estimer l'adhérence de revêtements épais à l'aide de l'essai d'indentation interfaciale développé dans notre laboratoire. Nous décrirons ensuite quelques unes des méthodes permettant de déterminer la ténacité de matériaux fragiles, l'adhérence de films minces, les contraintes résiduelles de surface ou encore la courbe contrainte déformation. Enfin nous conclurons sur les développements futurs et nouvelles applications possibles de l'essai d`indentation.