MÉTALLOGRAPHIE Essais non destructifs

Le but des méthodes non destructives d'examen est de déceler dans une pièce le plus souvent métallique, et en respectant son intégrité, toute particularité de sa structure qui peut avoir une influence sur son comportement en service. Il en sera de même pour les pièces en cours d'utilisation qui risquent d'être altérées par les conditions d'emploi auxquelles elles sont soumises : contraintes mécaniques (par exemple pièces de sécurité) ou chimiques (par exemple tubes corrodés).

Un des seuls moyens dont on dispose consiste à les faire traverser par un rayonnement dont on décèlera, à la sortie, toute modification apportée par son parcours dans la pièce. Elle agit comme modulateur du rayonnement qui peut être électromagnétique, corpusculaire ou mécanique.

Les rayonnements électromagnétiques sont utilisés, en contrôle non destructif, dans une très large gamme de fréquences, donc de longueurs d'onde, en mettant à profit leurs différentes propriétés. Les rayonnements de très courte longueur d'onde, rayons X et rayons γ, dont la faible absorption par la matière est la principale qualité utilisée ici, interviennent dans la radiographie ou la gammagraphie [cf. x (rayons)]. Par ailleurs, du fait que la longueur d'onde des rayons X est du même ordre de grandeur que les distances interatomiques des états condensés (solides, liquides), les effets d'interférence qui en résultent sont mis à profit pour étudier la structure fine de la matière, dans la radiocristallographie.

La longueur d'onde croissant, le rayonnement devient lumière visible. C'est le plus ancien des contrôles non destructifs superficiels, depuis qu'existent les récepteurs biologiques photosensibles. L'infrarouge est utilisé comme détecteur de chaleur, dont la transmission dans les corps bons conducteurs permet de révéler l'organisation interne.

Dans le domaine des ondes radio, les rayonnements de faible longueur d'onde ne servent qu'à l'examen non destructif des corps non conducteurs (par exemple vitres réfractaires), alors que les très grandes longueurs d'onde sont utilisées pour le contrôle superficiel des métaux par courants de Foucault, ou par magnétoscopie, réservée aux métaux ferreux.

Les rayonnements corpusculaires les plus utilisés sont surtout ceux de neutrons. Leur faible absorption par les métaux et leur grande absorption par les corps hydrogénés tels que les matières organiques permettent de déceler ces corps lorsqu'ils sont associés aux métaux, tâche impossible à la radiographie.

Les rayonnements d'électrons, de faible pénétration, sont surtout employés dans la microscopie électronique, par transmission ou par balayage, grâce à leur très courte onde associée, et, dans la microsonde de Castaing, par les rayons X spécifiques de la cible qu'ils produisent à leur impact.

L'essai de ressuage, différent des essais précédents, renseigne sur la présence des criques à la surface des métaux.

Contrôle par ultrasons

Le rayonnement ultrasonore est d'un usage très répandu, car ses propriétés sont très intéressantes : son amortissement dans les métaux est généralement faible, ce qui implique une bonne pénétration, et sa longueur d'onde, liée au pouvoir séparateur de la détection, est de l'ordre de grandeur des hétérogénéités à découvrir. De plus, la technologie des appareils bénéficie pour une grande part de l'électronique mise au point pour les techniques voisines, fort développées, du radar, du sonar et du traitement de l'information.