Caractérisation de la microdureté Vickers des roches par le microduromètre Différence entre la dureté de la coliche superficielle et des couches profondes des minéraux
Abstract
L&s;essai de microdureté Vickers est un essai statique qui consiste à appliquer sur le matériau à tester un pénétrateur en diamant de forme pyramidale à base carrèe, sous une charge P, puis à mesurer la diagonale de l&s;empreinte laissée sur la surface. Les matériaux testés sont des échantillons de granite et de laitier de mangano-silicium polis au carbure de silicium à 12, 5, 2, 1, et 0.25 microns. Le polissage entraine la formation d&s;une couche superficielle de dureté différente de celle des couches profondes. En fonction de la charge appliquée, on observe une très forte variation des duretés mesurées. Pour le feldspath et le quartz, le polissage conduit à une forte augmentation de la dureté en surface, surtout lorsqu&s;on utilise des abrasifs fins. Pour le laitier, au contraire la dureté superficielle est plus faible que la dureté de la couche profonde. Ces observations traduisent des comportements différents. L&s;utilisation de faibles charges ne permettrait d&s;accèder qu&s;à la dureté superficielle du matériau. La dureté de la masse serait obtenue avec des fortes charges. L&s;épaisseur moyenne de la couche superficielle a été évaluée à 2-4 microns. La dureté superficielle est de 850 kg/mm 2 pour le feldspath, 1500 pour le quartz et de 500 pour le laitier. Pour les couches profondes, les duretés sont respectivement de 600,1050 et 750 kg/mm 2 . On discute de 1&s;importance de ces modifications de dureté superficielle dans l&s;optique de l&s;abrasivité des matériaux, par exemple pour le concassage, et de la résistance à 1&s;abrasion des roches polies, en particulier ornementales. Vickers microhardness test is a static test consisting in puting on the material to be tested a square-based pyramidal diamond indenter under a P load and then in measuring the diagonal of the print left on the surface. The tested materials are granit and mangano-silicon foundry slag samples polished with silicon carbide at 12, 5, 2, 1 and 0.25 microns. With mechanical polishing, a superficial hardness layer appears which is different from that of deep layers. According to the load impressed, a considerable variation in the measured hardness can be observed. For felspar and quartz, the polishing involves a high increase of surface hardness above all when using fine abrasive. For foundry slag, on the contrary, the superficial hardness is lower than the deep layers hardness. These observations are significant of different behaviours. The use of small loads would only give access to the material superficial hardness. The bulk hardness would be obtained with heavy loads. The average thickness of the superficial layer was evaluated at 2-4 microns. The superficial hardness is 850 kg/mm 2 for feldspar, 1500 for quartz and 500 for foundry slag. For the deep layers, the respective hardnesses are 600, 1050, and 900 kg/mm 2 . These modifications in superficial hardness are interesting with a view to materials abrasivity, for exammple for crushing and to the abrasion resistance of polished rocks, such as ornemental rocks.
Fields of Study & Subjects
Rock Mechanics and Modeling
Metal and Thin Film Mechanics
Advanced Surface Polishing Techniques
Publication details
- Journal / source
- CRC Press eBooks
- Pages
- 3067–3074
- Publication date
- 3 February 2026
- Language
- EN
- Document type
- Book chapter