A cadémie L orraine des S ciences 18 mai 2008 La microscopie au service du métallurgiste par

1. Académie Lorraine des Sciences 18 mai 2008 La microscopie au service du métallurgiste par Jean-Marie SCHISSLER

2. Appareils et applications • La microscopie optique • La microscopie électronique par transmission M.E.T. • La microscopie électronique à balayage M.E.B. • La microscopie à «effet tunnel» • La microscopie à force atomique • Exemples et applications

3. Microscopie optique

4. Microscopie optique classique par transmission M.O.T.

5. Microscopie optique classique par transmission M.O.T.

6. Microscopie optique classique par transmission M.O.T. Lame fine de germanium

7. Microscopie optique classique par transmission M.O.T. Supraconducteur

8. Fond clair Fond noir Microscopie optique par réflexion M.O.R.

9. Exemples de microstructure d’aciers Fond clair Fond noir

10. M.O.R. avec lumière polarisée

11. M.O.R. Exemples d’examens en lumière polarisée

12. M.O.R. En lumière polarisée Fonte GS (fonte ductile) non attaquée

13. M.O.R. En lumière polarisée Météorite

14. M.O.R. Acier austénitique (attaque par réactif colorant spécifique)

15. M.O.R. Fonte ductile (attaquée par réactif colorant spécifique)

16. Microscope électronique à balayage M.E.B..

17. Schéma du M.E.B..

18. M.E.B. Dendrite visible sur le faciès de rupture d’un acier surchauffé

19. M.E.B. C.V.D. – Nitrure de titane (après attaque).

20. M.E.B. Si-N fritté

21. M.E.B. Structure d'un eutectique ternaire Fe-Cr.B.C (après attaque)

22. M.E.B. Surface d’un cristal de germanium après fusion

23. M.E.B. Structure perlitique d'un acier mi-dur (après attaque)

24. Schéma d’un microscope électronique par transmission M.E.T..

25. M.E.T. Nanostructure à base d’oxydes de nickel

26. Schéma d’un microscope à effet tunnel

27. Microscope à effet tunnel

28. Fine lame de silicium

29. Observation d’une pointe d’un monocristal de platine structure atomique G = 5.106

30. Schéma d’un microscope à force atomique

31. Microscope à force atomique

32. Endommagement d’un hublot de la navette spatiale par un météorite

33. Applications

34. Rupture intergranulaire

35. Iconel 600 (micrographie MEB – SE) Analyse chimique (analyse globale)

36. Superalliage base Ni : CM-SX2 Al : 5,5%     Cr : 8%     W : 8% Ta : 6%     Co : 5%     Ti : 1% Mo : 0,5 %     Ni : base Micrographies – fond clair

38. Durcissement des alliages • Traitement thermique PFZ • Precipitate free zones Pas de précipité durcissant au voisinage des joints de grains ou particules primaires Ces PFZs peuvent être des sites de concentration de contrainte tendant à la formation de fissures ou de cavités (problématique très importante en vue de la mise en forme) Concentration de solutés ou de lacunes concentration critique nécessaire à la précipitation

39. 200 nm Transformation des particules primaires Formation de la phase -Al(Mn,Fe)Si (Chauffage à 20°C/s – 1 heure de maintien à 500°C – Trempe) • Image MEB • Image MET – analyse EDX Aluminium a-Al12(Mn,Fe)3Si Transformation de Al6(Mn,Fe) en -Al(Mn,Fe)Si 3Al6(Mn, Fe) + Si a-Al12(Mn,Fe)3Si + 6Al  Transformation eutectoïde[1] [2]

40. z-contrast micrograph TiB2-4 1 atom (0001) direction BF HRTEM

42. Réacteur

44. Robot – Alliage à mémoire

45. Projet NASA Avion «oiseau»

46. MERCI Pour votre attention