Essais de Matériaux

Comparaison de la perméabilité et de la teneur en ferrite

La perméabilité et la mesure de la teneur en ferrite sont deux méthodes utilisées en science des matériaux et en métallurgie pour caractériser les matériaux, en particulier les aciers. Ces méthodes sont utilisées dans diverses applications, telles que les essais de matériaux, les essais non destructifs (END) et les essais de matériaux non destructifs, en particulier pour les matériaux ferromagnétiques.

Mesure de la perméabilité

Définition
La perméabilité est la capacité d'un matériau à conduire un champ magnétique. Elle est une mesure de la conductivité magnétique et joue un rôle central dans les essais de matériaux ferromagnétiques et non destructifs. Les essais non destructifs permettent l'analyse non destructive des propriétés magnétiques, en particulier dans les aciers.
Mesures
Lors d'une mesure de perméabilité, un champ magnétique traverse un matériau afin de déterminer l'intensité du champ magnétique généré en son sein. La perméabilité relative décrit le rapport entre l'induction magnétique (B) et l'intensité du champ magnétique (H) dans un matériau. La valeur µ_r du matériau est mesurée ici. Cette méthode ne permet de déterminer que les valeurs µr jusqu'à µr = 5,0. Les valeurs de perméabilité plus élevées ne peuvent pas être mesurées de cette manière, car des champs magnétiques beaucoup plus intenses sont nécessaires. De telles mesures nécessitent un appareil capable d'enregistrer la courbe d'hystérésis complète du matériau.
Application
Cette mesure est utilisée pour étudier les propriétés magnétiques des matériaux faiblement magnétiques, tels que l'acier inoxydable et les alliages. Elle fournit des informations sur l'intensité du magnétisme du matériau. L'intensité du champ magnétique peut être déterminée avec précision à l'aide d'appareils de mesure du champ magnétique, tels que les gaussmètres, les teslamètres et les magnétomètres.

Mesure de la teneur en ferrite

Définition
La teneur en ferrite indique la proportion de ferrite dans un acier, qui est généralement duplex ou austénitique. La ferrite est une phase magnétique particulière de l'acier. Par conséquent, la mesure de la teneur en ferrite est une méthode importante de contrôle des matériaux. Elle est fréquemment utilisée dans les essais non destructifs (NDT) et dans les essais de matériaux ferromagnétiques, en particulier pour l'analyse des matériaux et l'assurance qualité des joints soudés.
Mesures
Comme pour la mesure de la perméabilité, la teneur en ferrite est déterminée par un champ magnétique externe généré à l'intérieur de la sonde. La sensibilité de la mesure du champ magnétique est réduite pour afficher des valeurs de teneur en ferrite plus élevées, comme celles que l'on trouve dans l'acier austénitique. Cette mesure magnétique est basée sur la norme de Bâle, ISO 8249, et détermine soit l'indice de ferrite (FN), soit le pourcentage de ferrite en Fe%.
Application
La teneur en ferrite est essentielle pour contrôler les propriétés mécaniques d'un acier. Elle affecte par exemple la ténacité et la résistance à la corrosion. Une certaine teneur en ferrite est nécessaire dans les aciers duplex pour assurer l'équilibre souhaité entre ténacité et résistance.

Instrument de mesurage de perméabilité FerroPro compact	Compteur de ferrite FERRITE-CHECK 240

Appareil de mesure de la perméabilité FerroPro compact

Pour mesurer la perméabilité, List-Magnetik propose le nouveau FerroPro Compact, très précis, qui dispose d'une plage de mesure étendue de µr = 1-5. Pendant le processus de mesure, un champ magnétique excité en permanence est induit dans le matériau. La perturbation du champ magnétique causée par le matériau est enregistrée et la perméabilité est déduite de ces données.

Le nouvel appareil de mesure de la perméabilité est doté d'un écran LCD couleur haute résolution permettant de visualiser les courbes de mesure et les graphiques. Il enregistre et affiche automatiquement les valeurs maximales et les courbes de perméabilité, et les présente sous forme de graphiques. L'appareil mesure la perméabilité conformément aux normes EN 60404-15 et MIL-1-17214, qui sont importantes pour tester les matériaux ferromagnétiques et modernes à l'aide d'essais non destructifs (END).

L'intensité du champ d'excitation de la sonde varie en fonction de la norme. Selon la PTB, la norme DIN EN 60404-15 utilise une intensité de champ d'excitation de 30 kA/m ; selon l'étalonnage NIST, la norme BN EN 60404-15 utilise une intensité de 25 kA/m ; et la norme MIL-1-17214 utilise une intensité de 200 Oe. Grâce à la conversion intégrée de l'intensité du champ, le FerroPro Compact peut pour la première fois effectuer des mesures de perméabilité conformes aux trois normes.

Le système de mesure dispose d'une mémoire intégrée permettant de stocker jusqu'à 10 000 valeurs mesurées. Il est ainsi possible d'enregistrer des courbes de mesure, des valeurs individuelles ou des valeurs maximales directement sur place et de les traiter ultérieurement. Il s'agit d'un avantage considérable pour les essais de matériaux et les essais non destructifs (END).

Une caractéristique unique est la possibilité de contrôler l'appareil à distance via une interface USB-SCPI à l'aide de programmes tels que LabVIEW ou d'autres logiciels compatibles SCPI. Cela facilite l'intégration du système dans une chaîne de production, ce qui est particulièrement intéressant pour les processus automatisés d'essai des matériaux.

L'appareil est doté d'une interface sans fil qui permet de transférer les données stockées ou les mesures en ligne vers le PC ou le logiciel d'application fourni. Les données de mesure et les courbes peuvent être facilement exportées vers Microsoft Excel pour l'assurance qualité et l'analyse des matériaux. Cette fonction est extrêmement utile pour les essais de matériaux non destructifs et la mesure de l'épaisseur des matériaux.

Le système propose deux types de mesures : une mesure par balayage pour l'enregistrement graphique continu des valeurs mesurées, et une mesure de crête pour l'enregistrement de la valeur de crête. Il affiche également les valeurs minimales, maximales et statistiques.

Le nouvel appareil de mesure de la perméabilité présente de nombreux avantages dans une grande variété d'applications. Parmi les caractéristiques notables, citons les options étendues d'évaluation des mesures et la plage de mesure élargie avec diverses courbes d'étalonnage pour différentes intensités de champ d'excitation. Tous les appareils sont accompagnés d'un certificat du fabricant afin de garantir la traçabilité et l'assurance qualité dans les essais de matériaux non destructifs.

Appareil de mesure de la teneur en ferrite FERRITE-CHECK 240

La teneur en ferrite peut être mesurée à l'aide d'instruments de mesure de la ferrite. Ces instruments sont basés sur le principe de l'induction magnétique et déterminent la teneur en ferrite en mesurant les propriétés magnétiques du matériau.

List-Magnetik propose le FERRITE-CHECK 240, un appareil de mesure pratique avec une plage de 0,2 à 140 FN. Cet appareil précis est idéal pour tester et analyser la qualité des aciers austénitiques et duplex, en particulier pour les contrôles non destructifs.

L'appareil de mesure de base a la même construction que le FerroPro Compact décrit ci-dessus. Cependant, la conception de la sonde est fondamentalement différente. Le FERRITE-CHECK 240 mesure rapidement et précisément la teneur en ferrite des aciers inoxydables et duplex selon la norme de Bâle, DIN EN ISO 8249, et la méthode de l'induction magnétique. L'appareil affiche les résultats de mesure en FN (nombre de ferrites) et en Fe-%. La plage de mesure s'étend de FN 0,2 à 140 (ou Fe-% 0,2 à 100).

Pour détecter un cordon de soudure sur des surfaces lisses ou polies, mettez l'appareil en mode balayage. Lorsque la sonde est déplacée le long de la surface, l'appareil enregistre en continu les valeurs mesurées. Ensuite, une évaluation automatique affiche les valeurs minimales, maximales et moyennes de la série de mesures.

L'appareil dispose d'une mémoire intégrée permettant de stocker jusqu'à 10 000 valeurs mesurées. Il est donc idéal pour les essais de matériaux, les essais non destructifs (END) et l'assurance qualité globale.

Il est particulièrement important de mesurer la teneur en ferrite des aciers duplex soudés. Cela permet de s'assurer que le cordon de soudure contient suffisamment de ferrite pour garantir une résistance adéquate. Une teneur en ferrite insuffisante peut nuire aux propriétés mécaniques et à la résistance à la corrosion du cordon de soudure. Un apport de chaleur insuffisant ou un refroidissement incorrect dans la zone de soudage peut entraîner un manque de ferrite, ce qui affaiblit le joint soudé. Par conséquent, la mesure de la teneur en ferrite joue un rôle important dans les essais de matériaux et les contrôles non destructifs afin de garantir la qualité et la durabilité des cordons de soudure.

Avec le FerroPro Compact et le FERRITE-CHECK 240, List-Magnetik propose deux appareils de mesure précis qui permettent d'évaluer rapidement et de manière fiable la qualité de l'acier. Ces deux appareils sont idéaux pour le contrôle automatisé de la qualité dans la production, garantissant ainsi sécurité, efficacité et praticité.