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A cadémie L orraine des S ciences 18 mai 2008 La microscopie au service du métallurgiste par Jean-Marie SCHISSLER. Appareils et applications La microscopie optique La microscopie électronique par transmission M.E.T. La microscopie électronique à balayage M.E.B.
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Académie Lorraine des Sciences 18 mai 2008 La microscopie au service du métallurgiste par Jean-Marie SCHISSLER
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
Microscopie optique classique par transmission M.O.T. Lame fine de germanium
Microscopie optique classique par transmission M.O.T. Supraconducteur
Fond clair Fond noir Microscopie optique par réflexion M.O.R.
Exemples de microstructure d’aciers Fond clair Fond noir
M.O.R. En lumière polarisée Fonte GS (fonte ductile) non attaquée
M.O.R. En lumière polarisée Météorite
M.O.R. Acier austénitique (attaque par réactif colorant spécifique)
M.O.R. Fonte ductile (attaquée par réactif colorant spécifique)
M.E.B. Dendrite visible sur le faciès de rupture d’un acier surchauffé
M.E.B. C.V.D. – Nitrure de titane (après attaque).
M.E.B. Si-N fritté
M.E.B. Structure d'un eutectique ternaire Fe-Cr.B.C (après attaque)
M.E.B. Surface d’un cristal de germanium après fusion
M.E.B. Structure perlitique d'un acier mi-dur (après attaque)
Schéma d’un microscope électronique par transmission M.E.T..
M.E.T. Nanostructure à base d’oxydes de nickel
Observation d’une pointe d’un monocristal de platine structure atomique G = 5.106
Microscope à force atomique
Endommagement d’un hublot de la navette spatiale par un météorite
Iconel 600 (micrographie MEB – SE) Analyse chimique (analyse globale)
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
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
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]
z-contrast micrograph TiB2-4 1 atom (0001) direction BF HRTEM
Projet NASA Avion «oiseau»
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