échantillon

Une éprouvette est un petit échantillon de matériau, extrait ou préparé à partir d'un lot de production ou d'un environnement, conçu pour subir des essais destructifs tout en représentant le comportement à la rupture du composant ou de l'assemblage à pleine échelle. Contrairement à un échantillon témoin conservé pour référence, une éprouvette est délibérément chargée, corrodée, chauffée ou contrainte jusqu'à la rupture afin que les ingénieurs puissent prédire comment le produit réel se comportera dans les mêmes conditions.

Les éprouvettes sont découpées dans le même stock, traitées thermiquement dans le même lot et orientées dans la même direction que la pièce finie chaque fois que possible. Une éprouvette de traction pour l'aluminium peut mesurer 12,7 mm (0,5 pouce) de large et 50 à 76 mm (2 à 3 pouces) de long, avec des repères gravés à des espacements connus afin que l'allongement puisse être mesuré pendant la rupture. Pour les essais de fatigue, une éprouvette conserve la concentration de contrainte critique, l'état de surface ou le détail de soudure que la conception doit valider.

La géométrie est extrêmement importante. Une éprouvette lisse et polie survivra à beaucoup plus de cycles de contrainte qu'une éprouvette à surface rugueuse ou entaillée, mais l'éprouvette entaillée est le test le plus fidèle : elle reflète ce que la pièce moulée ou forgée fera réellement en service. Les éprouvettes de corrosion sont souvent des bandes plates immergées dans un brouillard salin ou enterrées pendant des mois; la perte de poids et la profondeur des piqûres révèlent la vitesse à laquelle le matériau se dégradera dans l'environnement du client.

Éprouvettes versus qualification à pleine échelle

Tester des éprouvettes est moins cher, plus rapide et plus sûr que de détruire une pièce de production. Une éprouvette d'aube de turbine peut être mise en rotation jusqu'à l'éclatement en quelques heures; le moteur réel ne le peut pas. Les soudures sont qualifiées par des essais de pliage d'éprouvettes et des relevés de dureté plutôt que par la découpe d'assemblages coûteux. Lorsqu'un lot de matériau arrive, les éprouvettes sont testées avant l'usinage des pièces, ce qui permet de détecter les problèmes tôt.

Le mot « coupon » vient du français « couper », et désignait traditionnellement une portion détachée ou un billet. En métallurgie et en science des matériaux, il a conservé ce sens : une pièce coupée pour inspection. Des normes telles que l'ASTM E8 et l'E466 spécifient les dimensions des éprouvettes, la préparation de surface et les procédures d'essai afin que les résultats d'un laboratoire puissent être comparés à ceux d'un autre et aux données historiques.