Caractérisation de la propreté inclusionnaire d’aciers de fonderie par analyse d’images en microscopie électronique à balayage

Abstract

L’etude porte sur les aciers bas carbone (0,2\u2009%) faiblement allies bruts de fonderie. Les differentes operations effectuees dans le bain liquide de l’acier influent sur la population inclusionnaire\u2009; ces inclusions sont elles-memes responsables d’une partie des proprietes mecaniques de l’acier. Leur controle et leur etude revetent donc une grande importance. L’objet de ce travail est de mettre au point une methode de comptage, d’en evaluer la fiabilite et la reproductibilite ainsi que d’en montrer la limite. D’ordinaire, cette operation est realisee par microscopie optique, methode longue a mettre en œuvre et ne couvrant qu’une surface d’echantillon tres limitee. La methode presentee ici requiert un microscope electronique a balayage (MEB) dote d’une forte stabilite du faisceau d’ou l’utilisation d’un canon a emission de champs (FEG). Cette methode est plus rapide et couvre une surface plus large. Elle est deja utilisee en siderurgie pour des aciers lamines mais est beaucoup moins courante pour des controles metallurgiques sur des aciers moules. Pour transposer cette methode a ce type d’acier il est donc necessaire de confirmer sa fiabilite et sa repetabilite. Dans un premier temps, un operateur definit des criteres morphologiques et chimiques sur les inclusions rencontrees dans une zone representative tres reduite. Dans un second temps, un logiciel scanne automatiquement une zone beaucoup plus large et classe les inclusions detectees selon les criteres pre-definis (taille, forme, nature). Afin de statuer sur la repetabilite et la reproductibilite de cette methode, une etude statistique est realisee sur une surface test\u2009; cette zone est analysee plusieurs fois dans le but de definir des intervalles de tolerances. Si les resultats obtenus en termes de population inclusionnaire sont significatifs, il sera alors possible de statuer sur la pertinence des differentes operations effectuees dans les bains d’acier liquide.