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Ce que l'on voit au microscope · Métallographie
Ce que l'on voit avec un microscope métallographique
Un métal ne laisse pas passer la lumière : on l'observe en lumière réfléchie, qui descend par l'objectif et revient de la surface. La pièce d'acier est enrobée dans de la résine, polie comme un miroir et attaquée au nital, qui révèle les grains.
Choisissez le modèle et la technique dans le panneau.
50× : l'aspect général
On voit des zones claires et des zones sombres réparties sur toute la pièce : c'est un acier à bas carbone.
100× : ferrite et perlite
Les grains clairs sont de la ferrite et les sombres, de la perlite. Dans un acier à 0,2 % de carbone, la perlite représente environ un quart.
200× : les joints de grains
Le nital attaque davantage les joints entre les grains, qui apparaissent comme des lignes sombres. C'est avec eux que l'on mesure la taille de grain.
500× : la perlite, de près
La perlite est faite de lamelles alternées de ferrite et de cémentite, souvent si fines que le microscope optique ne les sépare pas : on la voit comme une zone sombre et mouchetée.
Quel microscope métallographique vous faut-il ?
Pour les métaux, il faut une lumière réfléchie, qui arrive par le dessus à travers l'objectif. Les microscopes métallographiques en sont équipés, et certains ajoutent le fond noir et la polarisation.
De quel microscope ai-je besoin ?Questions fréquentes
Quelle différence y a-t-il entre un microscope métallographique et un microscope biologique ?
Le microscope biologique éclaire par le dessous et la lumière traverse l'échantillon. Le microscope métallographique éclaire par le dessus, à travers l'objectif lui-même, parce qu'un métal ne laisse pas passer la lumière.
Qu'est-ce que la ferrite et qu'est-ce que la perlite ?
Deux constituants de l'acier : la ferrite apparaît claire après l'attaque au nital et la perlite, faite de lamelles de ferrite et de cémentite, apparaît sombre.
À quoi servent le fond noir et la polarisation en métallographie ?
En fond noir, le contraste s'inverse et les joints apparaissent clairs. Entre polariseurs croisés, un acier paraît uniformément sombre parce que sa structure est cubique.
Comment cette simulation est construite
Ce n'est pas une photographie : c'est un modèle calculé. Les grossissements, le champ et la résolution proviennent de la fiche technique de chaque microscope ; les dimensions de l'échantillon, des sources citées ci-dessous.
| Quoi | Comment c'est calculé | Ce qui est approximatif |
|---|---|---|
| Grossissement et champ | Grossissement = oculaire × objectif. Champ = indice de champ de l'oculaire ÷ grossissement de l'objectif. | Exact selon la fiche. |
| Ferrite et perlite | Ferrite claire et perlite sombre au nital ; perlite ≈ 24 % pour un acier à 0,2 % de carbone (règle des leviers). | Répartition des grains générée au hasard. |
| Taille de grain | Environ 28 µm (ASTM 7, d'après la formule de la norme E112). | Il n'existe pas de chiffre unique publié pour cet acier : choisi dans la plage habituelle. |
| Lamelles de la perlite | Trop fines pour le microscope optique : zone sombre mouchetée. | Espacement non vérifié. |
| Fond noir et polarisation | En fond noir, le contraste s'inverse ; entre polariseurs croisés, l'acier paraît uniformément sombre. | Intensités choisies. |
Sources
- Fiches techniques des microscopes métallographiques Letscopes (iScope IS.1053-PLMi).
- Attaque au nital : PACE Technologies. Micrographie de référence : DoITPoMS, université de Cambridge.
- Fraction de perlite et résolution : H. Bhadeshia, Cambridge. Taille de grain : ASTM E112.
- Polarisation dans les aciers : G. Vander Voort.
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