Mesure de la teneur en ferrite
Principes physiques de la mesure par induction magnétique.
La méthode de l'induction magnétique permet de déterminer rapidement et de manière non destructive la teneur en ferrite, conformément à la norme de Bâle. Par exemple, les cordons de soudure sur l'acier austénitique peuvent être contrôlés directement sur place et, le cas échéant, retravaillés.
C'est ainsi que fonctionne la mesure du contenu en ferrite.
La sonde pour la mesure de la teneur en ferrite est constituée d'un noyau de fer autour duquel est enroulée une bobine d'excitation. Cette bobine est parcourue par un courant alternatif à basse fréquence (168 Hz) qui crée un champ magnétique alternatif autour des pôles du noyau de fer. Ce courant crée un champ magnétique alternatif autour des pôles du noyau de fer.
Si le pôle de la sonde s'approche d'une pièce en acier, les grains de ferrite de l'acier amplifient le champ magnétique alternatif. Une bobine de mesure enregistre cette amplification sous forme de tension. L'importance de la différence de tension dépend des propriétés magnétiques de la structure cristalline. Cette méthode ne permet donc pas de distinguer la ferrite delta de la martensite de déformation.
Où ce processus est-il utilisé ?
- Mesure de toutes les phases magnétiques dans un acier (δ-ferrite, α-martensite (martensite de déformation))
- Détermination de la teneur en δ-ferrite dans : les aciers duplex (40 - 60 %Fe), les aciers austénitiques (0,5 - 12 %Fe), les soudures, les revêtements.
Quels sont les facteurs qui peuvent influencer la mesure ?
Le champ magnétique de la bobine s'étend sur environ 2 à 3 mm autour du pôle de la sonde, à la fois sur les côtés et en profondeur. Cela signifie qu'une section approximativement conique de l'échantillon est observée. La méthode ne permet pas de se prononcer sur la répartition ou l'accumulation de la ferrite delta dans le matériau. Il peut arriver que les résultats de mesure de la méthode d'induction magnétique s'écartent fortement de la détermination métallographique, car cette méthode n'enregistre que la distribution superficielle de la ferrite.
Application sur des surfaces courbes
Dans la pratique, la plupart des erreurs de mesure sont dues à la forme de la pièce à tester. Les surfaces courbes modifient la partie du champ magnétique qui traverse l'air. Par exemple, si un appareil de mesure a été étalonné sur une feuille de métal plate, la mesure sur une surface concave produira des résultats élevés, tandis que la mesure sur une surface convexe produira des résultats faibles. Les erreurs qui en résultent peuvent être plusieurs fois supérieures à la valeur réelle de la teneur en ferrite.
Application pour les petites pièces plates
Un effet similaire peut se produire si la pièce à tester est petite ou très fine. Dans ce cas également, le champ magnétique s'étend au-delà de la pièce d'essai et passe partiellement dans l'air, ce qui fausse systématiquement les résultats de la mesure. Cette influence est effective à partir d'une épaisseur de pièce inférieure à 2 mm. En principe, plus l'épaisseur de l'éprouvette est faible, plus l'erreur de mesure est importante.
Application pour les surfaces rugueuses
Dans le cas de surfaces rugueuses, le résultat de la mesure peut être faussé, selon que le pôle de la sonde est placé dans la vallée ou sur un pic du profil de rugosité.
En général, l'influence de la rugosité de la surface dépend fortement de la teneur en ferrite. Pour des teneurs en ferrite < 10 %Fe (< 10 FN environ), cette influence est très faible. Cependant, elle augmente avec la teneur en ferrite et peut être réduite au mieux en combinant un nombre suffisant de mesures individuelles en une valeur moyenne significative.
Fonctionnement de l'appareil de mesure
Enfin, le mode d'utilisation de l'appareil de mesure joue également un rôle majeur dans la détermination de la teneur en ferrite. Veillez toujours à ce que la sonde soit maintenue à l'horizontale au-dessus de la surface du revêtement et qu'elle soit appliquée sans pression sur l'éprouvette. Plus la tige de la sonde est petite, moins l'influence de l'inclinaison est importante. Pour une meilleure précision, un trépied peut également être utilisé pour abaisser automatiquement la sonde sur la pièce à tester.
Quelle est la norme appliquée ici ?
Mesure de la teneur en ferrite selon la norme DIN EN ISO 17655
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