Structure magnétique d'un matériau

[invite0dd77653]

Bonjour,

J'aurais quelques questions à vous poser concernant la structure d'un matériau. Je suis en stage, DUT Mesures Physiques, qui porte sur le Bruit Barkhausen.
Le sujet du stage est relativement simple : dans les matériaux ferromagnétiques existent des domaines de Weiss. Si on applique un faible champ magnétique proche du matériau, rien ne se passe. Si on augmente le champ magnétique, les domaines de Weiss se modifient.
Comment se modifient-ils ? Petit à petit. Or, lorsque les parois de Bloch rencontrent un défaut, elles s'y trouvent ancrées. Pour les désancrer, il faut appliquer un champ magnétique légèrement plus important.
Le but de mon stage est de réussir à installer la machine, et de la calibrer pour voir les défauts à l'intérieur d'aciers possiblement Cémentés ou Nitrurés, en voyant ces petits "sauts" des parois de Bloch.


J'ai vraiment fait beaucoup de recherches, de biblios mais je bloque toujours sur certains points. Je ne cherche pas d'équations mathématiques, juste à mieux comprendre le phénomène.

D'abord : pourquoi les défauts "bloquent"-ils les parois de Bloch ?
Ensuite, les aciers sont-ils toujours homogènes (ou autrement dit l'alliage est-il homogène) ? Parce que si ils ne le sont pas, la machine risque de voir les éléments d'addition comme des "défauts", et du coup provoquer des pics.
Enfin, une contrainte sur un matériau est-elle à l'origine de défauts ? (type dislocation, joints de grain, etc.).
Je sais que dans le domaine élastique, non. Maintenant, dans le domaine plastique, je sais qu'on parle de "mouvement" de dislocations. Mais les dislocations existent-elles déjà, ou sont-elles créées sous l'effet de la contrainte ?

Je viens vous voir parce que la doc est parfois très complexe, et le sujet est assez peu connu finalement (c'est l'impression que j'en ai quand je lis les docs).

Voilà, ca serait déjà pas mal
Merci, bonne journée.
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Ce n'est pas mon domaine.
Ce n'est pas un sujet simple. De plus, je pense qui si c'était une méthode valable pour caractériser des aciers, elle serait en usage.
Car il est vrai que les domaines "s'accrochent" et que leur agrandissement ou leur diminution lors de la magnétisation se fait par à-coups. Et c'est pour cela qu'on entend le bruit dans l'effet Barkhausen.
Mais d'un autre côté, dans des fers doux, on peut modifier ces domaines en tapant doucement sur le métal. J'ai vu la démonstration de la magnétisation d'une barre en fer doux, avec le seul champ terrestre et des légers coups avec les clés d'un porte-clés. Et on ne peut pas penser que ces légers coups faisaient dépasser le domaine élastique au matériau.

Bref, votre sujet est très difficile. Il faudrait que vous puissiez avoir différents aciers avec de taux de défauts différents et bien connus par d'autres méthodes et regarder l'incidence sur le bruit de Barkhausen.
Au revoir.

[invite0dd77653]

Bonjour,

et bien en fait il existe une autre méthode actuellement utilisée pour caractériser les défauts, là où je fais mon stage : c'est le Nital/Niteau : création d'une couche d'oxyde au niveau des défauts, et à l'oeil on peut voir des différences de teintes, et ainsi voir si il y a des défauts (brûlure du au dépassement de la température d'austénisation, etc.).
Le but du stage est justement d'exploiter les possibilités de la mesure du Bruit Barkhausen, parce que la méthode du Nital/Niteau, bien que fiable, demande beaucoup de temps, et elle est destructive : elle supprime quelques microns de matière. Je me suis bien rendu compte que c'était un sujet un peu dur quand j'ai vu combien les biblios étaient compliquées.

Merci de votre aide en tout cas. Je vous transmets la fiche de l'acier sur lequel je vais travailler, peut être pouvez vous me dire si il fait parti des "fers doux" ?
Mon tuteur m'a aussi indiqué que de tels travaux avait déjà était réalisé par une autre équipe, que la technique fonctionnait bien pour les aciers Cémentés, mais moins bien pour ceux Nitrurés (ou l'inverse je ne suis plus très sûr ). Je pense que je vais prendre contact avec eux pour avoir un peu plus d'informations.

[invite6dffde4c]

Re.
Je ne pourrai rien vous dire sur l'acier. Ce n'est vraiment pas mon domaine. Mais peut-être d'autres foristes pourront vous donner des indications.
Bien sur, si d'autres on défriché le sujet il serait idiot de ne pas profiter de leur expérience.
Bon courage.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0dd77653]

Bonjour,

ben en fait aujourd'hui j'ai bien avancé parce que j'ai trouvé un lien avec quelque chose d'un peu plus connu et sur presque le même principe, c'est la magnétoscopie. Mais y'a encore un petit truc qui me chiffonne : dès qu'il y a défaut sur une pièce, il y a création à son contour de domaine de Weiss différents de ceux dans le reste du matériau. Autrement dit, l'aimantation à la frontière entre le reste du matériau et le défaut est confuse et présente des directions différentes que celle dans le reste du matériau. Sauriez-vous m'aiguiller ou éventuellement me donner des docs qui expliquent ce phénomène ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Non hélas ! Je vous ai dit que ce n'est pas mon domaine.
Au revoir.

[invite0dd77653]

Pas de chance Merci quand même.
Petites questions toutes bêtes celles-ci ^^

Les éléments d'additions se mettent dans les sites interstitiels ou alors se substituent aux atomes de la maille de fer, c'est bien ça ?

Dans un acier, quand on dit qu'il y a plusieurs phases, ces phases sont séparées distinctement, c'est à dire que chaque ensemble de grain d'une phase, est entouré par un ensemble de grain de l'autre phase, mais les deux phases ne sont pas mélangées (comme les mailles sont mélangées pour les molécules par exemple), c'est bien ça ? Ou est-ce que les mailles des phases sont "intriquées" ?

Lors d'une trempe, il y a "maintien" d'une phase à une température à laquelle elle ne pourrait pas exister si elle avait subi un refroidissement/réchauffement normal, c'est correct ?

Merci

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Chaque phase a une structure cristalline différente. Et chaque grain est un monocristal. Par contre un domaine ne correspond pas à un grain (je le pense sans pouvoir l'affirmer), car les parois des domaines peuvent se déplacer.
Et oui, la trempe bloque une phase qui aurait du disparaitre si le refroidissement avait été lent. Cela crée des tensions qui peuvent rendre l'acier cassant. On diminue ces tensions avec le recuit, qui facilite le déplacement des atomes ou des zones sous tension.
Mais je vous rappelle que ce n'est pas mon domaine.
Au revoir.