Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les contrôles non destructifs sont couramment employés pour vérifier l’intégrité de composants (métalliques ou non métalliques), qu'ils soient en cours de fabrication ou en service. Les secteurs les plus actifs sont ceux des infrastructures industrielles et civiles (incluant l’énergie), ainsi que l’industrie aéronautique.
Cet article propose un éclairage sur les évolutions récentes des examens de métaux par ultrasons, thermographie infrarouge, courants de Foucault et autres techniques électromagnétiques. Une attention est portée sur les particularités de ces examens liées aux propriétés des métaux : acoustiques, thermiques, électriques et magnétiques.
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Philip MEILLAND : Référent scientifique - ArcelorMittal Maizières Research (Maizières-lès-Metz, France)
INTRODUCTION
Les examens non destructifs ont pour objectif de déterminer l’intégrité de composants soit au cours de leur fabrication soit en service. Les métaux à l’état solide, principalement les alliages à base de fer, aluminium, titane, cuivre, … sont largement utilisés pour de tels composants. Leurs propriétés physiques, notamment dans les domaines de la propagation acoustique ; la conductivité thermique ; la conductivité électrique ; ainsi que leur éventuel comportement magnétique permettent d’envisager une large panoplie de techniques d’inspection. Seront abordées les techniques d’inspection par ultrasons, par thermographie infrarouge et par techniques magnétostatiques (magnétoscopie) ou électromagnétiques (dont les courants de Foucault font partie).
Cet article omet d’autres techniques (examens visuels, ressuage, imagerie par caméras ou par rayons X,…) qui font l’objet d’articles spécifiques de la collection.
Les examens non destructifs peuvent fournir des informations essentielles sur :
-
la présence de défauts internes, notamment à l’aide de contrôles par ultrasons ;
-
la présence de défauts sous-cutanés qui peuvent être détectés par ultrasons ou par thermographie infrarouge ;
-
la présence de défauts de surface, qui peuvent être mis en évidence par magnétoscopie, courants de Foucault, thermographie infrarouge ou ultrasons.
Cet article détaille dans un premier temps les problématiques, et présente ensuite les différentes techniques de façon succincte, en précisant comment prendre en compte les propriétés physiques des métaux. Pour finir, plusieurs cas d’application de détection de défauts sont décrits, en incluant les avancées technologiques désormais accessibles.
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MOTS-CLÉS
électromagnétisme thermographie ultrasons Métaux contrôles non destructifs courants de Foucault
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Présentation
Présentation des techniques1. Besoins en contrôle non destructif des métaux
Une caractéristique du contrôle non destructif d’une pièce est de fournir une information sur son intégrité sans en altérer les propriétés essentielles à ses conditions d’utilisation. La source principale d’un manque d’intégrité de la pièce est la présence de discontinuités ou décohésions internes dans le matériau, communément dénommées défauts, qui se traduisent par des discontinuités de propriétés acoustiques, thermiques, et électromagnétiques.
La localisation des défauts dans la pièce est un facteur important pour le choix et la mise en œuvre des techniques d’inspection :
-
les défauts surfaciques peuvent être détectés par magnétoscopie, courants de Foucault, thermographie infrarouge et ultrasons ;
-
les défauts sous-cutanés (défauts internes proches de la surface) sont détectables par ultrasons, thermographie infrarouge et magnétoscopie dans certains cas ;
-
les défauts internes ne sont détectables que par ultrasons.
D’une façon générale, il est nécessaire de connaître à l’avance certaines caractéristiques de localisation et d’orientation des défauts recherchés, ainsi que les propriétés physiques des métaux composant la pièce à contrôler avant de déterminer la technique (ou les techniques combinées) à privilégier, ainsi que la façon optimale de les mettre en œuvre.
-
Le contrôle non destructif consiste à détecter des défauts dans un composant en identifiant des discontinuités de propriétés physiques présents dans ses matériaux constitutifs.
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Ces techniques présentent l’avantage de ne pas altérer pas propriétés d’usage des matériaux et sont particulièrement indiquées pour l’inspection de composants en service.
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Une connaissance préalable des caractéristiques du défaut est généralement requise pour optimiser le choix des techniques à employer.
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Besoins en contrôle non destructif des métaux
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HECHT (A.) - Methodische Ansätze zur Lösung von speziellen Prüfproblemen. - Dans DGZFP workshop, Berlin 1996 Traduction en anglais de R. Diederichs, NDT.net, vol. 2, n° 09 (1997).
-
(2) - VINOGRADOV (S.), FISHER (J.) - New Magnetostrictive Transducers and Applications for SHM of Pipes and VesselsASME. - Dans Pressure Vessels & Piping Conference (2019). https://doi.org/10.1115/PVP2019-94078
-
(3) - HOLMES (C.), DRINKWATER (B.), WILCOX (P.) - The post-processing of ultrasonic array data using the total focusing method Insight, - vol. 46, n° 11 (2004).
-
(4) - MEILLAND (P.) - - Etude interne ArcelorMittal.
-
(5) - ROBERT (S.) et al - Surface estimation methods with phased-arrays for adaptive ultrasonic imaging in complex components. - Dans AIP Conf. Proc. 1650, pp. 1657–1666 (2015). https://doi.org/10.1063/1.4914787
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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NORMES
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Principes généraux - NF EN ISO 16810 - 2024
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Technique par transmission - NF EN ISO 16823 - 2025
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Caractérisation et dimensionnement des discontinuités - NF EN ISO 16827 - 2014
-
Essais non destructifs – Contrôle par ultrasons – Contrôle des discontinuités perpendiculaires à la surface - NF EN ISO 16826 - 2025
-
Essais non destructifs – Examen par thermographie – Partie 1 : principes généraux - NF EN 16714-1 - 2016
-
Essais non destructifs – Examen par thermographie – Partie 2 : équipement - NF EN 16714-2 - 2016
-
Essais non destructifs – Analyse thermographique – Thermographie active - NF EN 17119 - 2018
-
...
ANNEXES
Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
CEA-LIST
CETIM
COFREND
EdF, Airbus
FhG IzfP
https://www.izfp.fraunhofer.de/
IFFSTTAR
Institut Carnot ICEEL
https://carnot-iceel.fr/plateforme/plateforme-controle-non-destructive-cnd/
IRT Jules Verne
https://www.irt-jules-verne.fr/
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
ACTA CND
Actemium
Action-NDT
https://www.action-ndt.com/fr/
AOS/TPAC
https://thephasedarraycompany.com/
CMPhy
CMS
Eddyfi
Ekoscan
EvidentScientific
https://evidentscientific.com/
Extende
Foerster
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