Analyse EBSD - Principe et cartographies d’orientations

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour mesurer des orientations locales au sein d’une microstructure. Mais, l’une d’entre elles est devenue un outil très répandu dans les laboratoires universitaires et industriels, la diffraction des électrons rétrodiffusés (Electron BackScattered Diffraction, EBSD) dans un microscope électronique à balayage (MEB). Depuis les années 1990, avec une version entièrement informatisée, on peut maintenant mesurer des cartographies d’orientations (reconstruction de la microstructure à partir de la mesure des orientations cristallographiques) et des phases.

À partir de ces cartographies, une multitude de données, outre la texture cristallographique elle-même, est accessible, comme la distribution des joints de grains, les gradients d’orientations intragranulaires,… De ce fait, les analyses de structures de déformation, de recristallisation, de transformation de phases, de croissance de grains s’en trouvent largement facilitées.

L’analyse de la texture peut être locale, mais aussi globale, c'est-à-dire comparable à celle estimée par diffraction des rayons X ou des neutrons, à condition de considérer un nombre suffisant de grains.

La qualité des diagrammes de diffraction est une donnée importante puisqu’elle peut être un indicateur de l’écrouissage du matériau et un moyen d’estimer la fraction de grains vierges de dislocations dans un matériau partiellement recristallisé. Une analyse fine de ces diagrammes permet d’accéder à la mesure de déformations élastiques et plastiques.

La présentation de l’EBSD, de ses possibilités et d’exemples de résultats obtenus sur des matériaux métalliques se fait grâce à cet article et son complément : [M 4 139].

Il présente des exemples de résultats obtenus lors de quelques études de la recristallisation et de la croissance de grains de matériaux métalliques. Pour ces mêmes axes de recherche, il montre également l’intérêt d’un couplage entre l’EBSD et la simulation pour mieux appréhender les mécanismes microstructuraux mis en jeu. Enfin, l’estimation d’une texture globale, ainsi que celle des déformations élastiques et plastiques, sont également abordées.