Indentation instrumentée multi-échelles appliquée à l’étude des matériaux massifs métalliques

L’essai d’indentation instrumentee est une technique tres utilisee car elle permet d’estimer les proprietes mecaniques des materiaux comme la durete et le module de Young. Cette etude sur l’indentation multi-echelles (de 5 mN a 2 kN) a ete realisee sur des materiaux metalliques massifs (acier, acier inoxydable et aluminium) avec trois instruments : nano, micro et macro indenteurs, et differents types d’essais : classique, CSM et multicyclique. Nous avons constate que, pour estimer les proprietes mecaniques, il est necessaire de prendre en compte la correction du defaut de pointe et aussi de la complaisance du bâti quelle que soit l’echelle de mesure, et donc quelle que soit la conception de l’instrument pour la mesure du deplacement. Dans ces conditions, en considerant ces corrections, le module de Young reste quasi constant dans tout le domaine de force etudie (<12 %), et est donc a ce titre une propriete intrinseque. Par contre, la durete decroit lorsque la charge augmente, ce qui est classiquement attribue a l’effet de taille en indentation, mais qui peut aussi etre impute au mode de deformation autour de l’empreinte, au bourrelet predominant (pile-up) pour les echantillons en acier et aluminium, et a la deflection des faces (sink-in) pour l’acier inoxydable.