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Courrier - Juillet 2012

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Écrit par Administrator
Dimanche, 10 Juin 2012 14:33

La plus petite largeur de fissure détectable

Juin 2012

Une bien singulière question nous a été posée par une de nos lectrices :
"Quelle est la largeur minimale de fissure détectable en magnétoscopie ?"
Elle s’étonnait de ne pas avoir trouvé la réponse sur notre site Internet.

Cette question n’est pas sans nous rappeler celle posée à propos du ressuage :
"How small a crack can be found?" (ndlr : Quelle est la taille minimale d’une fissure qui peut être détectée ?)
Dans le numéro de janvier 2012 du Penetrant Professor(1), vous pouvez lire une réponse. En conclusion sur une note d’humour, son auteur pose, avec malice la question suivante : "How long is a piece of string ??". (ndlr : Quelle est la longueur d’un bout de ficelle ?)

Ayez présent à l’esprit que le ressuage, tout comme la magnétoscopie, est une méthode de CND destinée à la détection et la localisation de discontinuités de surface. Tout au plus, la longueur de l’indication peut être mesurée, qui peut très bien ne pas être la longueur réelle de la fissure.

Néanmoins, quelques éléments de réponse peuvent être apportés.

Tout d’abord, concernant le ressuage.
Nous pouvons utiliser les pièces de référence Type 1 de la norme ISO 3452-3. Les fissures que comportent ces éprouvettes sont essentiellement rectilignes, ouvertes et débouchantes en surface.
Les quatre éprouvettes mentionnées dans cette norme comportent des fissures dont la profondeur est respectivement de 10 µm, 20 µm, 30 µm et 50 µm. Le rapport profondeur/largeur des fissures est approximativement égal à 20.

Pourtant, dans le passé, de telles éprouvettes ayant des fissures de 5 µm de profondeur et de 0,25 µm ont été commercialisées. Dans l’un de nos articles(2), nous avons signalé que, sur ces éprouvettes, le système de ressuage le plus sensible détectait 80 % des discontinuités.

Nous atteignons alors à peu près les limites de détection du ressuage, si tant est qu'on puisse en avoir une, sachant que les conditions d'observation sont cruciales, pour un tel résultat.
Mais, n’oubliez pas qu’il s’agit de conditions de laboratoire beaucoup plus favorables que celles en atelier et que la surface de ces éprouvettes est parfaitement lisse.
Il serait donc plus qu’irréaliste de stipuler une telle exigence de détection.

Maintenant, concernant la magnétoscopie, à la différence du ressuage, il n'existe pas de telles éprouvettes qui, d’ailleurs, ne présenteraient aucun intérêt.
En effet, en magnétoscopie, un trop grand nombre de paramètres entrent en jeu, entre autres : le type de champ magnétique appliqué à la pièce (alternatif, redressé une alternance ou deux alternances, etc.), les caractéristiques magnétiques du matériau, l’état de surface de la pièce, les caractéristiques géométriques des discontinuités, l'intensité du champ magnétique tangentiel appliqué, l'orientation de la discontinuité par rapport à la direction du champ magnétique appliqué, la granulométrie des particules magnétiques, les caractéristiques du liquide porteur, les conditions d’observation, etc.
C'est la raison pour laquelle vous ne trouverez pas, à juste raison, dans la littérature de valeur concernant la plus petite largeur de discontinuité détectable en magnétoscopie. Tel en est le cas pour la pièce de référence Type 1 de la norme ISO 9934-2.

Nous avons connaissance d’une étude très approfondie qui avait été effectuée, en 2002, par simulation des interactions entre les particules magnétiques et les défauts. Il est apparu que la largeur du défaut n'était pas un facteur prépondérant. Par exemple, l'orientation du défaut, la profondeur du défaut et bien d'autres paramètres encore ont une influence plus importante que sa largeur.
Dans ces conditions, il ne semble donc pas raisonnable de donner une valeur de largeur minimale détectable. Seuls des essais sur défauts réels  pourraient permettre de se prononcer valablement, et encore, comme indiqué ci-dessus, en précisant bien de nombreux paramètres.
Notez que la magnétoscopie est une méthode particulièrement bien adaptée pour la détection de discontinuités fines et profondes (fissures).
L'expérience a souvent montré que des défauts de quelques µm pouvaient être parfaitement détectés.
Par exemple, la largeur du défaut artificiel, sur la pièce de référence Type 2 de la norme ISO 9934-2, est de 15 µm, et sa mise en évidence est très aisée (en tout cas aux extrémités).
Nous ne pensons pas que des essais aient été faits dans l’absolu, mais nous pourrions penser qu’une largeur de 1 à 2 µm pourrait être détectée dans des conditions optimales, sous réserve d’essais en laboratoire et non en atelier.

Comme vous pouvez le constater, qu’il s’agisse du ressuage ou de la magnétoscopie, il ne faut pas faire dire à ces méthodes de CND des choses auxquelles elles sont bien incapables d’apporter une réponse.
Cependant, dans un monde où l’on veut tout quantifier et tout mesurer, immanquablement, nous en sommes persuadés, ce genre de question reviendra sur le tapis !

On en arriverait presque à oublier l’essentiel… la qualification, l’expertise, les compétences et l’expérience des opérateurs et des contrôleurs, sachant que les procédés automatiques d’examen des indications n’ont pas encore fait leur preuve, tout du moins, au niveau industriel.


Références

(1) Numéro de janvier 2012 du Penetrant Professor : Sur ce site Internet.

(2) Pierre CHEMIN et Patrick DUBOSC, Pénétrants à très haute sensibilité, décembre 2009 : Sur notre site Internet.


Références normatives

• ISO 3452-3:1998 Essais non destructifs - Examen par ressuage - Partie 3: Pièces de référence, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 1998.

• ISO 9934-2:2002 Essais non destructifs - Magnétoscopie - Partie 2 : Produits magnétoscopiques, Organisation Internationale de Normalisation, Genève, Suisse, 2002.

Mis à jour ( Dimanche, 10 Juin 2012 15:19 )