MÉTALLOGRAPHIEMacrographie et micrographie optiques

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Les techniques d'examen des surfaces en microscopie optique

Le microscope métallographique permet d'examiner par réflexion les surfaces métalliques, et de nombreux procédés d'illumination sont utilisés pour interpréter les structures non seulement de façon qualitative, mais aussi, et de plus en plus, de manière quantitative. Avant de passer en revue les différentes techniques, il faut distinguer la macrographie, ou examen des surfaces avec des grossissements très faibles, technique souvent précieuse pour mettre en évidence des hétérogénéités de structure à l'échelle de la pièce examinée, de la micrographie qui a pour but d'examiner les détails de la structure dans la limite du pouvoir séparateur du microscope optique (0,5 μm environ).

Observation qualitative des structures

L'éclairage en lumière incidente normale et l'éclairage en lumière oblique sont couramment utilisés. Il est cependant souvent utile de travailler en fond noir, en lumière polarisée, ou d'utiliser le contraste de phase.

L'examen en fond noir permet de déceler la présence de très petites aspérités (en creux ou en relief) dont les dimensions sont de l'ordre de 0,1 μm et qui diffusent la lumière incidente. Cette technique est intéressante notamment dans le cas où le microprofil de la surface n'est pas homogène. Dans le cas des « figures thermiques », par exemple, certaines régions des cristaux, à l'émergence des sous-joints de polygonisation, sont privées de figures et apparaissent en noir sur les photographies.

Pour l'examen en lumière polarisée, deux cas sont à considérer selon que le matériau lui-même a une structure anisotrope ou que sa surface est recouverte d'une couche mince anisotrope épitaxique.

Si le faisceau lumineux incident est polarisé, le plan de polarisation du faisceau réfléchi est plus ou moins dévié selon l'orientation du réseau cristallin par rapport à la lumière incidente. On peut ainsi révéler les domaines cristallins sans aucune attaque sur des métaux tels que le zinc ou le zirconium en analysant la lumière réfléchie à l'aide d'un second polariseur.

L'emploi de la lumière polarisée p [...]

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Écrit par :

  • : maître assistant honoraire et chargé de cours à l'Ecole nationale supérieure des mines de Paris

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Pour citer l’article

Gérard WYON, « MÉTALLOGRAPHIE - Macrographie et micrographie optiques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 janvier 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-macrographie-et-micrographie-optiques/