Le présent document spécifie la méthode d'essai de pénétration instrumenté pour la détermination de la dureté et d'autres paramètres des matériaux pour les trois plages suivantes:

• macro-intervalle: 2 N ≤ F ≤ 30 kN;
• micro-intervalle: 2 N > F; h > 0,2 µm;
• nano-intervalle: h ≤ 0,2 µm.

Pour le nano-intervalle, la déformation mécanique dépend fortement de la forme réelle de la pointe du pénétrateur, et les paramètres des matériaux calculés sont influencés de manière significative par la fonction de l'aire de contact du pénétrateur utilisé sur la machine d'essai. En conséquence, un étalonnage soigné de l'instrument et de la forme du pénétrateur est nécessaire pour obtenir une reproductibilité acceptable des paramètres des matériaux déterminés avec différentes machines.

Les macro et micro-intervalles se distinguent par les forces d'essai en relation avec la profondeur d'empreinte.

L'attention est attirée sur le fait que le micro-intervalle a une limite supérieure donnée par la force d'essai (2 N) et une limite inférieure donnée par la profondeur d'empreinte de 0,2 µm.

La détermination de la dureté et d'autres paramètres des matériaux est donnée dans l'Annexe A normative.

L'endommagement du pénétrateur est possible pour les pressions de contact élevées. Pour les éprouvettes à dureté et module d'élasticité élevés, une déformation permanente du pénétrateur peut se produire et être détectée à l’aide des matériaux de référence appropriés. Les pénétrations entraînant des dommages ou une déformation permanente du pénétrateur sont exclues du domaine d’application de la présente méthode d’essai.

La présente méthode d'essai est également applicable à des revêtements métalliques et non métalliques minces et à des matériaux non métalliques. Dans ce cas, il est recommandé de prendre en compte les spécifications données dans les normes applicables (voir également 7.3 et l’ISO 14577-4).

Les méthodes d’analyse de la présente norme supposent que les matériaux se comportent comme des matériaux idéaux. Toute déviation (contrainte interne, accumulation, affaissement, densification, transitions de phase, fissures) entraînera des incertitudes supplémentaires. Cela devient particulièrement important si des comparaisons doivent être faites avec des paramètres de matériaux obtenus par d’autres méthodes.