Observations - Microstructure

Le Microscope Electronique à Balayage « MEB » ou Scanning Electron Microscopy « SEM » est un équipement essentiel à la caractérisation physico-chimique de la surface des échantillons. Cette technique est basée sur le principe des interactions électrons-matière, et permet de disposer d’une grande profondeur de champ d’observation et d’une haute résolution de la surface de l’échantillon, d’une analyse non destructive de la surface, de peu ou pas de préparation de surface, de capacités d’Analyse de tout type de matériaux (minéral, organique, métallique), d’une richesse d’information (microstructure, aspect et mode de rupture, revêtements, expertise de corrosion…)

Par ailleurs, le MEB est associé à un spectromètre de rayons X type EDS (Energy Dispersive Spectometer) qui permet d’identifier les éléments contenus dans l’échantillon grâce à leur propriété d’émission des rayons X au contact des électrons.

Notre plateforme dispose de plusieurs outils de préparation des échantillons, étape incontournable avant les analyses et les observations :

• Une tronçonneuse garantissant un tronçonnage sous eau précis et sans déformation ;
• Une polisseuse semi automatique ;
• Un appareil à ultrasons permettant un nettoyage efficace des échantillons ;
• Une enrobeuse à chaud automatique, rapide et simple d’utilisation. (Nous disposons également du matériel et des produits nécessaires pour effectuer l’enrobage à froid );
• Un métalliseur nécessaire pour les analyses au MEB/EDS. 

Suivant le type d’observation (topographique, micrographique…), nous déterminons la mise en œuvre de l’échantillon (brut, poli) et l’ensemble des opérations nécessaires. Une préparation adéquate de l’échantillon est la clé d’une bonne analyse.

Notre laboratoire dispose d’autres microscopes classiques pour effectuer des analyses rapides et efficaces des microstructures et des surfaces des matériaux :

• Microscope binoculaire : c’est un microscope à lumière directe, équipé d’un éclairage puissant et à intensité réglable. Ce dispositif permet l’observation d’échantillon jusqu’à un grossissement maximal ×100 environ.
• Microscope inversé : C’est un microscope à lumière directe où la source est placée au-dessus de l’échantillon et les objectifs en dessous. Ce dispositif permet l’observation d’échantillons jusqu’à un grossissement maximal de ×1000.
• Microscope optique 3D : C’est un système de métrologie de surface 3D sans contact permettant d’obtenir des mesures de topographie de surface sur des géométries complexes.

Ces moyens nous permettent d’avoir des informations sur la microstructure des matériaux, d’effectuer des mesures dimensionnelles en surface et en coupe et de caractériser les défauts d’aspect. Ces techniques  sont utilisées essentiellement dans le cadre des travaux de recherche, mais également d’expertise sur les structures de génie civil et leurs fondations.

Dans le cadre de la certification au marquage CE entre autres, nous réalisons des contrôles géométriques sur différents procédés de précontrainte (tête d’ancrage, clavettes, tromplaques, etc…).

Pour cette prestation, nous disposons d’une machine de mesure tridimensionnelle manuelle MITUTOYO (MMT 544) de capacité Axe X=500 mm, Axe Y=400 mm et Axe Z=400 mm. Sa précision de mesure est de E=(3,5+0.45L/100) µm. La résolution est de 0,5µm.

Pour des contrôles spécifiques, nous disposons également d’un microscope optique 3D (géométrie des dents de clavette par exemple).

Par ailleurs, nous réalisons des mesures de rugosité de surface à l’aide d’un rugosimètre portatif MAHR. Parmi les plus utilisées : Ra, Rz.

La dureté se définit comme la résistance qu’oppose un matériau à la pénétration d’un matériau plus dur.  Outre la détermination de la résistance à la pénétration, les essais de dureté permettent de suivre l’évolution des transformations structurales produites par des traitements thermiques : trempes, cémentation ou durcissement structural de certains aciers ou alliages.

Les essais de dureté réalisés par notre laboratoire sont les suivants : Essai Brinell HBW, Essai Rockwell HRc, Essai Vickers HV, Essai de micro dureté HV avec possibilité de réaliser des filiations permettant, par exemple, la mesure de profondeur de cémentation.

Pour ces essais, le laboratoire dispose des équipements suivants :

• Un duromètre WOLPERT 2RC modernisé pour les échelles HRc, HV30, HV50 et HBW2.5/187.5 avec une résolution de 0.1.
• Un micro duromètre Q10 CHD Master+ entièrement automatisé avec une gamme de charge comprise entre 0.05g et 10 Kg