Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
M

métallographie (suite)

Attaque micrographique

On utilise un réactif chimique approprié à la nature du métal ou de l’alliage et aux structures à mettre en évidence. Les réactifs agissent de différentes manières pour révéler les constituants : soit par corrosion différentielle entre les divers constituants, soit par dissolution préférentielle de certains cristaux, ou encore par coloration avec dépôt d’une mince couche d’un sel coloré ou d’une couche métallique. Pour les métaux ferreux, on utilise des réactifs à base d’acide nitrique (nital à 4 p. 100 de HNO3), d’acide picrique (picral à 2 ou 4 p. 100 d’acide) ou de picrate de sodium.


Examen au microscope optique métallographique

Cet appareil est dérivé du microscope de Henry Le Chatelier, ou « banc métallographique » dans lequel l’échantillon, placé sur une platine la surface polie vers le bas, réfléchit un rayonnement lumineux vers un système optique soit d’oculaire visuel pour examen direct, soit d’oculaire photographique. Différentes méthodes optiques classiques permettent d’améliorer l’examen en accentuant le contraste entre les plages des différents constituants ou en augmentant le pouvoir de résolution pour des détails structuraux : examen en fond clair ou en fond noir, contraste interférentiel, contraste de phase, lumière polarisée. Les grossissements couramment pratiqués s’échelonnent de 100 à 1 200, et des techniques plus particulières permettent des grossissements de l’ordre de 2 000. Avec un rayonnement de lumière ultraviolette et des lentilles de quartz, le grossissement atteint 5 000. Pour des examens à des grossissements encore plus élevés jusqu’à 25 000, plus rarement jusqu’à 50 000, on fait appel dans les laboratoires de recherches à la micrographie électronique, qui se pratique en trois stades comme pour la micrographie optique. La préparation de l’échantillon est beaucoup plus délicate et nécessite des opérateurs plus spécialisés : on utilise soit la technique de la réplique, dans laquelle on constitue une empreinte du microrelief de la surface sous forme d’un film d’une épaisseur de l’ordre de 0,1 μ, sous forme d’un vernis (collodion, formol, matière polyvinylique) ou d’une couche déposée sous vide d’alumine, silicate ou carbone, soit la technique plus difficile, mais d’examen direct, d’une lame métallique amincie par attaque électrolytique anodique. La faible longueur d’onde (0,05 à 0,10 · 10–8 cm) des ondes électroniques permet l’examen de ces empreintes en lames minces par transparence avec un pouvoir de résolution des détails structuraux 50 à 100 fois supérieur à celui de la microscopie optique. Avec certains appareils (microscope électronique à balayage), on peut examiner des échantillons compacts par réflexion.


Métallographie macroscopique ou macrographie

Dans cette technique, l’examen s’effectue soit à l’œil directement, soit à faible grossissement d’une loupe. Deux principales méthodes sont utilisées :
1o on peut examiner directement la surface d’une pièce ou d’une coupe grossièrement polie et attaquée par un réactif chimique convenable ;
2o on peut aussi examiner une épreuve d’impression sur la surface intéressée : dans l’essai Baumann, on met en évidence la répartition des sulfures dans les aciers en appliquant sur la surface ferreuse un papier type photographique aux sels d’argent, imprégné d’acide sulfurique ; l’attaque des sulfures métalliques par l’acide conduit à un dégagement d’anhydride sulfhydrique qui forme des points noirs de sulfure d’argent sur le papier. D’autres épreuves à caractère macroscopique sont pratiquées à l’aide d’isotopes radioactifs, de microradiographie ou de magnétoscopie. Les examens macrographiques mettent en évidence des anomalies de structures ou des répartitions de constituants à l’échelle de la pièce telles que : répartition et alignement d’inclusions dans des fils ou des barres, ségrégation de plomb dans des aciers de décolletage, structures à gros grains dans les régions de soudures, direction de la déformation plastique lors du forgeage ou de l’estampage (cas des vilebrequins ou des crochets d’amarrage forgés). Ces divers examens macrographiques concourent à la connaissance des structures pour une bonne tenue des pièces en service et aux diverses sollicitations mécaniques.

R. Le R.

➙ Alliage / Métal / Métallurgie / Traitement.

 L. Guillet et A. Portevin, Précis de métallographie microscopique et de macrographie (Dunod, 1918 ; 3e éd., 1932). / L. Guillet, Méthodes d’études des alliages métalliques (Dunod, 1923 ; 2e éd., 1933) ; Précis de métallographie (Masson, 1957). / W. Hume-Rothery et G. V. Raynor, The Structure of Metals and Alloys (Londres, 1936 ; 4e éd., 1962). / C. S. Barrett, Structure of Metals (New York, 1943, 3e éd. avec la coll. de T. B. Massalski, 1966 ; trad. fr. Structure des métaux, Dunod, 1957). / C. Kittel, Introduction to Solid State Physics (New York, 1953, 4e éd., 1971 ; trad. fr. Introduction à la physique de l’état solide, Dunod, 1958, nouv. éd., 1970). / A. Roos, Précis de métallographie appliquée (Dunod, 1957 ; 2e éd., 1963) ; Technique métallographique (Dunod, 1960). / B. Chalmers, Physical Metallurgy (New York, 1959 ; trad. fr. Métallurgie physique, Dunod, 1963). / J. Pokorny, Album de métallographie. Fontes et aciers industriels (C. E. S. S. I. D., Metz, 1960), / A. De Sy et J. Vidts, Traire de métallurgie structurale théorique et appliquée (trad. du flamand, Dunod, 1962 ; 2e éd., 1968). / L. Habraken et J. L. de Brouwer, Bases de la métallographie (Dunod, 1969). / I. Lakhtine, Métallographie et traitements thermiques des métaux (trad. du russe, Moscou, 1971).

métalloïde

Élément chimique non métallique.


Ce n’est qu’au cours des xviie et xviiie s. que se dégagea peu à peu l’importance d’un concept d’élément* conforme aux idées actuelles ; l’Allemand Joachim Jung (1587-1657) considérait comme éléments chimiques des substances qu’il est impossible de décomposer davantage, et la chimie fut conduite à renoncer à la transmutation des éléments ainsi qu’au phlogistique avec les travaux de Lavoisier*. On distingua dans les éléments des métaux et des non-métaux appelés métalloïdes (c’est-à-dire en fait « semblable à un métal »), et Lavoisier montra que la transformation des métaux en oxydes (basiques) et des métalloïdes en acides était due à une combinaison du corps brûlé avec l’oxygène : cela fut développé dans le système dualistique de Berzelius*, reposant sur le principe du dipôle : les atomes élémentaires étaient représentés comme des dipôles ; l’union de l’oxygène avec les métaux formait des oxydes basiques et celle de l’oxygène avec les métalloïdes des oxydes acides. Ces oxydes étaient des composés de premier ordre, et la combinaison des oxydes basiques aux oxydes acides donne naissance à des sels neutres qui seraient des composés de second ordre (l’union de deux sels donnerait des composés de troisième ordre). Simultanément, les symboles alchimistes avaient été abandonnés, et Dalton* se représentait les atomes sous forme de petites sphères et les symbolisa par de petits cercles pourvus de diverses façons de points et traits pour caractériser les divers éléments. Enfin Berzelius proposa de désigner les éléments par les initiales des noms latins des éléments, associées parfois d’une deuxième lettre. Dans les dernières années du xviiie s., puis au cours du xixe s., J. Richter (1762-1807) en 1792, J. W. Döbereiner (1780-1849), A. Béguyer de Chancourtois (1820-1886), puis J. Newlands (1838-1898), L. Meyer (1830-1895) et en 1869 D. Mendeleïev* élaborèrent une classification rationnelle des éléments depuis lors définitivement adoptée.