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MÉTALLOGRAPHIE Essais non destructifs

Le but des méthodes non destructives d'examen est de déceler dans une pièce le plus souvent métallique, et en respectant son intégrité, toute particularité de sa structure qui peut avoir une influence sur son comportement en service. Il en sera de même pour les pièces en cours d'utilisation qui risquent d'être altérées par les conditions d'emploi auxquelles elles sont soumises : contraintes mécaniques (par exemple pièces de sécurité) ou chimiques (par exemple tubes corrodés).

Un des seuls moyens dont on dispose consiste à les faire traverser par un rayonnement dont on décèlera, à la sortie, toute modification apportée par son parcours dans la pièce. Elle agit comme modulateur du rayonnement qui peut être électromagnétique, corpusculaire ou mécanique.

Les rayonnements électromagnétiques sont utilisés, en contrôle non destructif, dans une très large gamme de fréquences, donc de longueurs d'onde, en mettant à profit leurs différentes propriétés. Les rayonnements de très courte longueur d'onde, rayons X et rayons γ, dont la faible absorption par la matière est la principale qualité utilisée ici, interviennent dans la radiographie ou la gammagraphie [cf. x (rayons)]. Par ailleurs, du fait que la longueur d'onde des rayons X est du même ordre de grandeur que les distances interatomiques des états condensés (solides, liquides), les effets d'interférence qui en résultent sont mis à profit pour étudier la structure fine de la matière, dans la radiocristallographie.

La longueur d'onde croissant, le rayonnement devient lumière visible. C'est le plus ancien des contrôles non destructifs superficiels, depuis qu'existent les récepteurs biologiques photosensibles. L'infrarouge est utilisé comme détecteur de chaleur, dont la transmission dans les corps bons conducteurs permet de révéler l'organisation interne.

Dans le domaine des ondes radio, les rayonnements de faible longueur d'onde ne servent qu'à l'examen non destructif des corps non conducteurs (par exemple vitres réfractaires), alors que les très grandes longueurs d'onde sont utilisées pour le contrôle superficiel des métaux par courants de Foucault, ou par magnétoscopie, réservée aux métaux ferreux.

Les rayonnements corpusculaires les plus utilisés sont surtout ceux de neutrons. Leur faible absorption par les métaux et leur grande absorption par les corps hydrogénés tels que les matières organiques permettent de déceler ces corps lorsqu'ils sont associés aux métaux, tâche impossible à la radiographie.

Les rayonnements d'électrons, de faible pénétration, sont surtout employés dans la microscopie électronique, par transmission ou par balayage, grâce à leur très courte onde associée, et, dans la microsonde de Castaing, par les rayons X spécifiques de la cible qu'ils produisent à leur impact.

L'essai de ressuage, différent des essais précédents, renseigne sur la présence des criques à la surface des métaux.

Contrôle par ultrasons

Le rayonnement ultrasonore est d'un usage très répandu, car ses propriétés sont très intéressantes : son amortissement dans les métaux est généralement faible, ce qui implique une bonne pénétration, et sa longueur d'onde, liée au pouvoir séparateur de la détection, est de l'ordre de grandeur des hétérogénéités à découvrir. De plus, la technologie des appareils bénéficie pour une grande part de l'électronique mise au point pour les techniques voisines, fort développées, du radar, du sonar et du traitement de l'information.

La propagation ultrasonore

Le point essentiel de la propagation ultrasonore dans les solides massifs est l'existence de deux modes de vibrations (longitudinale et transversale) qui se propagent à des vitesses différentes. Dans le mode longitudinal, les atomes métalliques vibrent parallèlement à la direction[...]

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Écrit par

  • : conseiller scientifique à l'Institut de recherche de la sidérurgie (ARSID)
  • : ingénieur des Arts et métiers, ingénieur E.S.E., chef du département Instrumentation, contrôle et radioéléments de l'Institut de recherche de lasidérurgie (I.R.S.I.D.)
  • : Chef de groupe à l'Institut de recherche de la sidérurgie (IRSID).

Classification

Pour citer cet article

Louis BEAUJARD, Gérard LABBE et Jack MANNENC. MÉTALLOGRAPHIE - Essais non destructifs [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Contrôle des pièces par ultrasons - crédits : Encyclopædia Universalis France

Contrôle des pièces par ultrasons

Méthodes de Seemann-Bohlin - crédits : Encyclopædia Universalis France

Méthodes de Seemann-Bohlin

Méthode de Guinier et Thévenin - crédits : Encyclopædia Universalis France

Méthode de Guinier et Thévenin

Autres références

  • ACIER - Technologie

    • Écrit par Louis COLOMBIER, Gérard FESSIER, Guy HENRY, Joëlle PONTET
    • 14 176 mots
    • 10 médias
    ...cémentite. Mais la superposition de ces deux constituants peut prendre des formes très différentes selon les conditions dans lesquelles ils ont pris naissance. Les structures de l'acier peuvent ainsi être extrêmement variées ; elles sont aisément mises en évidence par les techniques de la métallographie....
  • ARTISANAT DU BRONZE (Gaule préromaine)

    • Écrit par Cécile BRETON
    • 2 454 mots
    • 1 média
    Pour élucider le mystère de la fabrication des torques torsadés, une étude métallographique a été menée au Laboratoire de recherche des musées de France sur une sélection d'objets provenant de la vallée de l'Aisne . La métallographie est la seule méthode fiable pour déterminer si un alliage est brut...
  • CHARPY GEORGES (1865-1945)

    • Écrit par Françoise MOYEN
    • 187 mots

    Après ses études à l'École polytechnique, Charpy y reste comme préparateur, et passe en 1889 une thèse de chimie sur l'étude des solutions salines.

    C'est au laboratoire central de la Marine, où il entre en 1892 comme ingénieur, qu'il commence à étudier les problèmes métallographiques....

  • CORROSION

    • Écrit par Gérard BERANGER, Jean TALBOT
    • 5 142 mots
    • 3 médias
    Elles font appel à des techniques très variées. L'examen visuel ou micrographique permet bien souvent de déceler le début du phénomène de corrosion, par exemple l'apparition de piqûres, ou de mettre en évidence sa morphologie.
  • Afficher les 9 références

Voir aussi