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Selon la quantité de carbone dans les aciers n’ayant pas subi de traitement thermique, les phases principales présentes dans la microstructure sont la ferrite et la perlite pour les aciers hypoeutectoïdes, la perlite pour les aciers eutectoïdes, la cémentite et la perlite pour les aciers hypereutectoïdes. Au niveau de la microstructure, les principales caractéristiques microstructurales qui affectent les propriétés mécaniques finales sont :
- Proportions des phases
- Tailles de grain
- Teneur en carbone
- Défauts
Lorsqu'il y a plus d'éléments d'alliage et d'étapes de traitement thermique, le nombre de phase qui se forme est plus important. Par conséquent, les informations qui peuvent être analysées à partir d'une microstructure sont ainsi plus nombreuses : des phases bien connues étudiées en métallographie après la ferrite et la perlite sont l'austénite, la martensite, et la bainite. Dans certains cas, comme pour l'analyse de soudure, des gradations des phases peuvent être observées et il faut faire attention pour identifier et analyser toutes les phases présentes.
Tronçonnage
Disques de tronçonnage
Pour tous les alliages ferreux, Lamplan met à disposition 4 disques de tronçonnage en fonction de la dureté de l'alliage et de la précision de coupe. Les disques de tronçonnage Excellence contiennent des abrasifs ébauches et sont plus épais, ce qui les dédient plus particulièrement aux coupes rapides. Les disques de précision contiennent des abrasifs fins et sont plus minces pour offrir une finition de surface plus lisse facilitant le polissage après découpe.
| Excellence H1 | |
| Excellence H2 | |
| Rouge | |
| Bleu |
Paramètres
Quand il y a des phases fragiles ou des revêtements cassants dans la pièce à couper, les disques de précision doivent être utilisés avec une vitesse d'avance inférieure à 0,3 mm / s pour éviter tout dommage.
Les aciers sont normalement résistants à des températures supérieures à 180°C. Cela leur permet d'être "enrobés à chaud" à l’aide d’une presse à enrober. En fonction du type d’acier ou du type d’observation souhaité, une résine d’enrobage à chaud peut être plus particulièrement préconisée.
Les enrobages avec les résines de type bakélite/Phénolique offrent des solutions rapides et faciles. Cependant, nous recommandons une meilleure alternative - la résine LAM PLAN Phenofree, qui est une résine thermodurcissable sans produits phénoliques.
Les résines Epoxy 633 et 634 sont utilisées quand le retrait entre l’échantillon et la résine est critique. Par exemple, pour l’observation de revêtements délicats comme des couches de carbonitrure, des résines époxy doivent être utilisées pour éviter les dommages pendant le meulage et le polissage.
Revêtement HVOF sur un échantillon d'acier poli après enrobage avec la résine Epoxy 634. L'absence d’espace entre la résine et l'échantillon préserve la qualité du revêtement.
Polissage
La première étape réalisée avant le polissage est une étape d’ébauche pour mettre au plan les échantillons. Les disques Cameo Platinium sont très efficaces sur des aciers pour cette étape de mise au plan. Quand des disques de précision sont utilisés pour faire le tronçonnage, l’utilisation du Cameo Platinium 2 est optimale. Lorsqu'il faut retirer plus de matière pour mettre les échantillons plans, alors le Cameo Platinium 1 est utilisé car il est plus agressif.
Une fois que les échantillons sont plans, ils peuvent être pré-polis. Les Cameo Disks non-diamantés -Silver ou Gold sont recommandés avec les liquides diamants (série Biodiamant Neodia) pour le pré-polissage des alliages d'acier. Le Cameo disk Silver est plus dur que le Gold, par conséquent, le Silver est plus efficace sur des alliages mi-durs et durs, et le Gold est plus efficace sur les matériaux tendres.
Une fois les échantillons pré-polis, des disques de polissage sont utilisés avec des liquides diamant pour éliminer toutes les rayures du pré-polissage. Cette étape de polissage est souvent complétée par une étape de finition pour éliminer les rayures afin d'analyser la microstructure soit à l’aide d’un microscope optique avec des grossissements plus élevés (> 200x) ou soit à l’aide d’un MEB (microscope électronique à balayage).
Deux de nos gammes de polissage (les plus efficaces) sont présentées ci-dessous avec les résultats obtenus.
Méthode de polissage n°1
H – Horaire / AH – Anti-Horaire / SENS DE TÊTE : Toujours H (les paramètres sont optimisés pour polir 6 échantillons de 30 mm)
Microstructures
Voici quelques microstructures résultant de la méthode de polissage n°1
Microstructure d'un acier trempé en surface - La région sombre de la microstructure contient une phase perlite à haute teneur en carbone avec des traces de ferrite dans les limites de grains alors que la région brillante contient une phase martensitique trempée.
Microstructure d'un acier bas carbone laminé qui contient des bandes de perlite régulières et discontinues.
Macrostructure de la soudure capturée après polissage manuel rapide avec Cameo Platinium 1 et Cameo disk Silver (Réactif pour l’attaque chimique : Nital 5%).
Méthode de polissage n°2
Cette méthode est optimisée pour obtenir un état surface bien poli sur des aciers plus durs et sur des aciers inox avec des revêtements durs et cassants.
H – Horaire / AH – Anti-Horaire / SENS DE TÊTE : Toujours H (les paramètres sont optimisés pour polir 6 échantillons de 30 mm)
Microstructures
Microstructure en acier inoxydable 316L laminé et soudé (légèrement attaquée avec du réactif de Kalling)
Grains austénitiques en acier inox 316L de fabrication additive 3D (attaqué avec du réactif de Kalling
+33 (0)4 50 43 96 30