Caractérisation physico-chimique des métaux et alliages

Que ce soit dans le cas d’une validation matière, d’une analyse de défaillance ou encore d’une reconception, la caractérisation d’un alliage métallique est un passage obligé et concerne le plus souvent les propriétés suivantes :

  • Composition chimique
  • Microstructure
  • Propriétés mécaniques

Notre équipe d’experts métallurgistes possède l’expérience, les compétences et les moyens techniques pour analyser, observer et mesurer les caractéristiques physico-chimiques d’un matériau métallique. Les résultats sont ensuite commentés par nos experts, notamment dans le cas d’une analyse de défaillance.

Détermination de la composition chimique

Quelles que soient la taille et la matrice (base fer, cuivre, aluminium, …) d’un échantillon, nous sommes en mesure de déterminer la composition chimique des métaux et alliages, grâce à des techniques d’analyse telles que :

  • Analyse SEO (spectrométrie d’émission optique)
  • Analyse ICP (spectrométrie de masse à plasma induit)
  • Analyse SFX (spectrométrie de fluorescence X)
  • Analyse EDX (spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie)

Lorsque l’analyse peut être réalisée dans les conditions optimales (quantité de matériau et taille d’échantillon minimales), il nous est alors possible de :

  • Vérifier la conformité par rapport à la nuance attendue
  • Rechercher la nuance correspondante

Examen de la microstructure

L’examen microstructural s’effectue en laboratoire sur coupe micrographique et a pour principal but de mettre en évidence la structure métallographique de l’alliage.

Après une préparation spécifique, adaptée à l’alliage, l’examen métallographique permet donc de :

  • Contrôler une propreté inclusionnaire
  • Observer et qualifier des défauts de fonderie, des fissures, des formes de corrosion, …
  • Réaliser des mesures dimensionnelles, comme des épaisseurs de revêtement

Après une attaque métallographique (qui révèle les composés présents), l’examen microstructural va quant à lui permettre de :

  • Contrôler la taille de grain (primaire ou secondaire), selon les normes NF EN ISO 643 (aciers), NF EN ISO 2624 (cuivre et alliages), NFA 04-503 (aluminium et alliages)
  • Détecter des défauts métallurgiques
  • Vérifier le mode d’élaboration (fibrage) ou la conformité d’un traitement thermique ou thermochimique
  • S’assurer de la qualité d’une soudure

Dans le cas d’une analyse de défaillance, l’examen microstructural devient essentiel pour :

  • Vérifier la qualité du matériau, notamment dans la zone d’amorçage (structure métallographique, décarburation, …)
  • Observer la morphologie d’une rupture, fissure, mode de corrosion, …

Détermination des propriétés mécaniques

Selon la taille d’un échantillon, il existe différents moyens pour déterminer les caractéristiques mécaniques d’un métal ou d’un alliage, tels que :

  • Mesure de dureté : pour les échantillons de petite taille ne permettant pas la réalisation d’un essai de traction/compression, la dureté est une grandeur facilement mesurable qui donne des informations représentatives du matériau. Pour certains alliages, il est même possible de convertir les valeurs de dureté obtenues en valeurs de résistance à la traction (selon norme NF EN 18265)
  • Essai de traction/compression, essai de flexion : ces essais sont généralement réalisés sur des éprouvettes normalisées

Détermination d’autres propriétés

Nous sommes également en mesure de déterminer d’autres caractéristiques, telles que :

Envie d’en savoir plus ? Nos experts métallurgistes sont à votre écoute pour vous proposer des solutions sur mesure adaptées à vos besoins.