1 - IMPORTANCE DE LA TAILLE ET DE LA PROPORTION DES MICROSTRUCTURES

• 1.1 - Introduction aux propriétés des grains métalliques
  Figure 1 - Laiton CuZn 20 brut de coulée biphasé (microscopie optique) Figure 2 - C55 perlite (microscopie optique) Figure 3 - C60 – Zone affectée thermiquement après soudure (microscopie optique) Figure 4 - Laiton CuZn10 recuit (microscopie optique) Figure 5 - Effets du recuit d’un échantillon de C60 (microscopie optique)
• 1.2 - Importance de la taille et de la forme des grains
  Figure 6 - Alliage d’Aluminium 2024 écroui (microscopie optique) Figure 7 - Règle des segments inverses
• 1.3 - Importance de la taille et de la proportion des inclusions (impuretés)
  Figure 8 - Sulfures dans un acier C65 (filaments noirs horizontaux) (microscopie optique)
• 1.4 - Importance de la forme, de la taille et de la répartition des carbures et précipités
  Figure 9 - Acier C100 ; présence de carbures secondaires mal globulisés (microscopie optique) Figure 10 - X200 Cr12 Figure 11 - Fontes à graphite (microscopie optique) Figure 12 - AlSi13 (microscopie optique) Figure 13 - AlSi13 modifié au sodium (microscopie optique)

2 - MESURE DANS LE PLAN

• 2.1 - Normes
  Figure 14 - Objet dans le plan d’observation du microscope Figure 15 - Objet sur la micrographie imprimée Figure 16 - Estimation de la taille de grains par comparaison Figure 17 - C10-Nital 4 (microscopie optique) Figure 18 - C60-Nital 4 (microscopie optique)
• 2.2 - Difficultés concrètes
  Figure 19 - C65, Nital 4 (microscopie optique) Figure 20 - X05CrNi18-9, acide oxalique (microscopie optique) Figure 21 - Macles dans un acier inoxydable austénitique, acide oxalique (microscopie optique) Figure 22 - Position du plan optique par rapport à la surface de la pièce Figure 23 - X190 Cr13 – carbures dans une matrice martensitique fine (microscopie optique), réactif d’attaque Villela Figure 24 - C60, Nital 4 (microscopie optique) Figure 25 - Action des grains d’abrasif Figure 26 - Les stries ont toutes la même orientation Figure 27 - Les stries ont toutes la même orientation, après rotation de la pièce et polissage Figure 28 - Le polissage est insuffisant avec le disque actuel Figure 29 - Aspect des images Jernkontoret (image non normalisée, uniquement représentée à titre d’exemple)
• 2.3 - Techniques automatiques
  Figure 30 - FGS non attaquée (microscopie optique) Figure 31 - C35 (microscopie optique), Nital 4
• 2.4 - Quantification de l’anisotropie : déformation et orientation des grains, carbures et précipités
  Figure 32 - Diamètres maximal et minimal de Feret Figure 33 - X150 Cr11 (microscopie optique), Villela
• 2.5 - Taux de déformation
  Figure 34 - C10 écroui (microscopie optique), Nital 4
• 2.6 - Homogénéité de la distribution
  Figure 35 - X200 Cr11-Villela (microscopie optique) Figure 36 - Fonte à graphite sphéroïdal, Nital4 (microscopie optique) Figure 37 - EN GJS, sans attaque (microscopie optique) Figure 38 - Mesure des plus proches voisins Figure 39 - Sur cette figure la méthode du plus proche voisin est en défaut Figure 40 - Droite de Henry Figure 41 - Tracé T-square Procedure Figure 42 - Distribution agrégée, aléatoire ou uniforme Tableau 1 - Classes et effectifs des distances entre nodules
• 2.7 - Biais de mesure 2D-3D
  Figure 43 - Grains colonnaires cylindriques Figure 44 - Grains sphériques

3 - MÉTALLOGRAPHIE QUANTITATIVE DANS L’ESPACE

• 3.1 - Méthodes normalisées
  Figure 45 - Laiton Cu Zn 36 (microscopie optique), attaque ammoniacale
• 3.2 - Exemples de méthodes mathématiques
  Figure 46 - Grain polyédrique encadré par deux sphères Figure 47 - Disques issus d’une coupe aléatoire Figure 48 - Distribution des disques en fonction de leur rayon, observés dans une coupe aléatoire Figure 49 - Grains approximativement équiaxes Figure 50 - Page d’accueil du logiciel Grainsizetools Figure 51 - Exemple de surfaces des grains mesurées sur une micrographie Figure 52 - Fichier d’entrée comportant les aires des grains Figure 53 - Histogramme de sortie du logiciel Grainsizetools (densité en fonction du diamètre) Figure 54 - Graphe de sortie du logiciel Grainsizetools (volume cumulé en fonction du diamètre)
• 3.3 - Micro-tomographie à rayons X
  Figure 55 - Schéma de principe d’un équipement de tomographie rayon X Figure 56 - Détection de porosité à l’aide de la tomographie rayon X d’une pièce en alliage d’aluminium moulée sous pression (avec l’aimable autorisation de la société Zeiss) Figure 57 - Contrôle dimensionnel d’une pièce moulée sous pression en alliage d’aluminium (avec l’aimable autorisation de la société Zeiss) Figure 58 - Visualisation des grains d’un échantillon de titane β. Les couleurs indiquent l’orientation des plans atomiques (système Zeiss Xradia Crystal CT – avec l’aimable autorisation de la société Zeiss) Figure 59 - Visualisation 3 D d’une vis en TA6 imprimée en 3D (système Zeiss Xradia Crystal CT – avec l’aimable autorisation de la société Zeiss)
• 3.4 - Micro-tomographie mécanique (tomographie par couche)
  Figure 60 - Principe de la tomographie mécanique Figure 61 - L’échantillon est appliqué sur le disque de polissage par le bras de manutention (avec l’aimable autorisation du Fraunhofer Institut IWS) Figure 62 - L’échantillon est mis en place dans le plateau du microscope de métallographie par le bras de manutention (avec l’aimable autorisation du Fraunhofer Institut IWS) Figure 63 - Exemples de micro-tomographies
• 3.5 - Homogénéité de la distribution

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE