Dureté LEEB

d = diamètre de l’empreinte

E_pot = énergie potentielle
E_kin = énergie cinétique.

La dureté est indirectement mesurée par l'intermédiaire de la perte d'énergie d'un corps d'impact. La figure illustre le principe physique de la mesure. Une masse m est accélérée vers la surface de l'objet d'essai et la frappe à une vitesse définie (mesurée avant l’impact), c.-à-d. énergie cinétique. L'impact crée une déformation plastique de la surface, c.-à-d. une empreinte, déformation qui absorbe une partie de l’énergie – ou vitesse - du corps d'impact. Plus le matériau est mou, plus l’empreinte est importante et plus l’énergie absorbée – et la diminution de la vitesse - est importante. Techniquement, ce principe de la mesure est mis en application au moyen d'un corps d'impact a bout sphérique en carbure de tungstène et qui est projeté sur la surface d'essai au moyen d’un ressort.
Les vitesses avant et après impact sont mesurés sans contact. Ceci est fait par un petit aimant permanent dans le corps d'impact qui produit d'une tension d'induction pendant son passage dans une bobine, cette tension étant proportionnelle à la vitesse.  

L'inventeur suisse de cette méthode, D. Leeb, a défini sa propre valeur de dureté, la valeur de dureté de Leeb. La valeur de dureté de Leeb, HL, est calculée à partir du rapport de la vitesse de l'impact et de rebond selon :  HL = VR/VI×1000

VI, VR = Vitesse avant / après l’impacte.

Cependant, peu d’utilisateurs indique la valeur de dureté en HL de Leeb dans ses caractéristiques ou rapports essais. Pour cette raison, la méthode de dureté par rebond devient intéressante si nous pouvons la convertir en duretés normalisées (HV, HB, HS, HRC, HRB, N/mm2). Pour cette raison, des tables de conversion pour les matériaux les plus courants sont stockées dans des tous les instruments.

Afin d’obtenir des résultats reproductibles et précis, il est nécessaire :
- d’avoir une surface propre avec une rugosité correcte.

- d’avoir une rigidité suffisante de la zone d’impact : si la pièce se déforme élastiquement lors de l’impact, une partie de l’énergie cinétique serra utilisée pour cette déformation élastique et restituée lors du rebond au lieu d’être utilisée pour la déformation plastique => erreur de mesure. Pour cette raison, on demande un poids et une épaisseur minimum de la pièce qui sont fonctions du type de corps d’impact utilisé (voir table des sondes).

Tous les duromètres LEEB intègrent des tables de conversions dureté LEEB vers d'autres échelles en fonction de la matière. Ces tables sont indicatives.

Exemple de gamme de conversion pour une sonde HLD

Matière	HV	HB	HRC	HRB	HSD
Acier	81~955	81~654	20~68,4	38,4~99,5	32,5~99,5
Acier à outil	80~898	-	20,4~67,1	-	-
Acier inox	85~802	85~655	19,6~62,4	46,5~101,7	-
Fonte grise	-	63~336	-	-	-
Fonte nodulaire	-	140~387	-	-	-
Alliage d’aluminium	-	19~164	-	23,8~84,6	-
Laiton	-	40~173	-	13,5~95,3	-
Bronze	-	60~290	-	-	-
Alliage cuivre	-	45~315	-	-	-

Les premiers duromètres LEEB ont été développés et fabriqués par la firme Proceq sous le nom Equotip. Aujoud'hui d'autres fiabriquants propose de tels duromètres.

Normes et spécifications allemandes

Normes américaines :

Normes internationales