L’essai d’impact Charpy est une procédure utilisée pour déterminer la réponse d’un matériau à une contrainte soudaine. La procédure de test est effectuée en frappant un échantillon fixe de matériau avec un pendule en utilisant une force mesurée. Le matériau de l’échantillon a une encoche usinée située directement derrière le point d’impact. Cette encoche est nécessaire pour fournir une zone de concentration de contrainte pour le test. L’objectif principal d’un essai de choc Charpy est de déterminer si un matériau est ductile ou cassant.
Un essai de choc Charpy est effectué en plaçant un échantillon de matériau entaillé sur le trajet d’un pendule oscillant. L’échantillon est fixé à chaque extrémité de sorte que la trajectoire du pendule soit en son centre et se trouve directement derrière la zone crantée. La distance parcourue par le pendule avant l’impact produit une force mesurable. Les résultats de ce test sont ensuite utilisés pour déterminer la capacité du matériau à résister à des contraintes soudaines. Le test d’impact Charpy est généralement un moyen simple et peu coûteux d’évaluer l’adéquation d’un matériau à une application particulière.
Les échantillons de matériaux utilisés dans un essai d’impact Charpy doivent être d’une taille standard pour fournir des résultats précis. Une encoche de profondeur standard doit également être découpée dans l’échantillon juste derrière le point d’impact exact. Le pendule n’est autorisé à frapper l’échantillon qu’une seule fois au cours de la procédure. Si le pendule ne parvient pas à fracturer le matériau pendant le test, la procédure est à nouveau effectuée en utilisant un nouvel échantillon de matériau. La force du pendule est augmentée à chaque essai successif jusqu’à ce qu’une fracture se produise.
Le test d’impact Charpy est principalement utilisé pour déterminer si un matériau est plus ductile ou cassant. Si le matériau de l’échantillon se fracture le long d’un plan plat pendant l’essai, il est considéré comme plus fragile. Les échantillons qui se fracturent de manière irrégulière sont considérés comme plus ductiles. La majorité des matériaux ont tendance à se fracturer dans un mélange des deux manières. Lorsque cela se produit, la fracture est analysée pour déterminer le pourcentage de propriétés ductiles ou fragiles.
Ce test détermine également la limite d’élasticité. La limite d’élasticité d’un matériau est le point auquel commence la déformation plastique. Un matériau subit généralement une déformation élastique avant d’atteindre sa limite d’élasticité. La déformation élastique permet au matériau de retrouver sa forme d’origine après la suppression des contraintes. La déformation plastique entraîne des dommages permanents au matériau.