GOST R 54570-2011
GOST R 54570−2011 Acier. Méthodes d'évaluation du degré d'effet de bande ou d'orientation des microstructures
GOST R 54570−2011
Groupe B09
NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE
ACIER
Méthodes d'évaluation du degré d'effet de bande ou d'orientation des microstructures
Acier. Évaluer le degré de baguage ou d'orientation des microstructures
OKS 77.080
OKSTU 0709
Date de lancement 2012-09-01
Avant-propos
Les objectifs et les principes de la normalisation dans la Fédération de Russie sont établis par la loi fédérale du 27 décembre 2002 N 184-FZ "sur la réglementation technique" et les règles d'application des normes nationales de la Fédération de Russie - GOST R 1.0-2004 "La normalisation dans la Fédération de Russie. Dispositions de base"
À propos de la norme
1 PRÉPARÉ ET INTRODUIT par le Comité technique de normalisation TK 145 "Méthodes de contrôle des produits métalliques"
2 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 30 novembre 2011 N 657-st
3 Cette norme est une modification de la norme nationale américaine ASTM E 1268-01 * "Methods for assessment the degree of banding or orientation of microstructures" (ASTM E 1268-01 "Assessing the degree of banding or orientation of microstructures") en modifiant son structure à mettre en conformité avec les règles établies dans GOST R 1.7-2008.
________________
* L'accès aux documents internationaux et étrangers mentionnés ci-après peut être obtenu en cliquant sur le lien vers shop.cntd.ru. — Note du fabricant de la base de données.
Une comparaison de la structure de la présente Norme internationale avec celle de la présente Norme nationale des États-Unis est donnée en Annexe OUI.
4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS
Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'informations publié quotidiennement "Normes nationales" et le texte des modifications et modifications - dans les index d'informations publiés mensuellement "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans l'index d'information publié mensuellement "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet
1 domaine d'utilisation
La présente Norme internationale spécifie des méthodes qui permettent de décrire l'apparence des structures en bandes et d'évaluer le degré de bandes. Les méthodes envisagées sont utilisées pour évaluer la nature et le degré de bande des microstructures de métaux et d'autres matériaux qui, à la suite d'une déformation et d'autres opérations technologiques, ont une structure en bande ou orientée. L'exemple le plus courant de cerclage est la structure ferritique-perlitique en bandes des aciers à faible teneur en carbone déformés. D'autres exemples de bandes sont les bandes de carbure dans les aciers à outils hypereutectoïdes et les bandes martensitiques dans les aciers alliés traités thermiquement. Les procédés ci-dessus peuvent également être utilisés pour caractériser des microstructures sans bande avec des particules de la deuxième phase orientées (étirées) à des degrés divers dans la direction de déformation.
Des microstructures en bandes ou orientées peuvent se former dans des métaux et des matériaux monophasés, biphasés ou multiphasés. L'apparence de l'orientation ou des bandes est affectée par des facteurs de processus tels que le taux de cristallisation, le degré de ségrégation, le degré de déformation à chaud ou à froid, la nature du processus de déformation utilisé, le traitement thermique et d'autres facteurs.
Les bandes ou l'orientation microstructurales affectent l'uniformité des propriétés mécaniques, déterminées par l'orientation différente des échantillons par rapport à la direction de déformation.
Les résultats obtenus par les méthodes d'essai ci-dessus peuvent être utilisés pour contrôler la qualité du matériau conformément aux normes convenues entre le consommateur et le fabricant, pour comparer différents processus technologiques ou variantes du même processus, ainsi que pour obtenir le données dans l'étude de la relation entre la structure et les propriétés.
2 Références normatives
Cette norme utilise des références normatives aux normes suivantes :
GOST 9450−76 Mesure de la microdureté par indentation des pointes de diamant
ASTM E 140-01 * Tables de conversion de dureté pour les métaux (ASTM E 140-01, Tables de conversion de dureté pour le métal)
_______________
* Pour un tableau de conformité des normes nationales avec les normes internationales mentionnées ici et ci-dessous, voir le lien. — Note du fabricant de la base de données.
ASTM A 370-03 Méthodes d'essai et définitions pour les essais mécaniques des produits en acier
ASTM E 384-01 Méthode d'essai pour la microdureté des matériaux (ASTM E 384-01, Méthode d'essai pour la microdureté des matériaux)
ASTM E 562-02 Méthode manuelle des points pour déterminer la fraction volumique des phases (ASTM E 562-02, Determining Volume Fraction by Systematic Manual Point Count)
3 Termes, définitions et symboles
3.1 Définitions
3.1.1 microstructure en bandes séparation d'une ou plusieurs phases ou constituants structuraux dans une microstructure biphasée ou multiphase, ou régions de ségrégation dans une microstructure monophasée ou monophasée, en deux couches distinctes parallèles à l'axe de déformation, comme résultat de l'allongement des régions de microségrégation. D'autres facteurs peuvent influencer la formation de la structure en bandes, par exemple, la température finale de la déformation à chaud, la quantité de réduction lors de la déformation à chaud ou à froid, les transformations partielles de l'austénite dues à une trempabilité limitée ou à une vitesse de refroidissement insuffisante.
3.1.2 interceptions de caractéristiques nombre de particules (ou groupes de particules) de la phase ou du composant structurel considéré qui sont intersectés par des lignes de grille (Figure 1)
Figure 1 — Illustration de la technique de comptage des intersections de particules N et des intersections de frontières P pour une microstructure orientée
Remarques
1 Les lignes de la grille de mesure sont représentées, orientées perpendiculairement à l'axe de déformation (A) et parallèles à l'axe de déformation (B). Schémas de comptage affichés ,
,
et
pour compter de haut en bas (A) et de gauche à droite (B).
2 T indique le toucher de la particule et E indique que la ligne de mesure se termine à l'intérieur de la particule ; ces deux cas sont évalués comme indiqué sur la figure.
Figure 1 — Illustration de la technique de comptage des intersections de particules et les passages frontaliers
pour microstructure orientée
3.1.3 intersections d'éléments nombre de limites entre la matrice et la phase ou le composant structurel d'intérêt qui sont intersectées par des lignes de grille (voir Figure 1) Pour les particules individuelles réparties dans une matrice, le nombre de franchissements de frontière sera le double du nombre de franchissements de particules.
3.1.4 constituants orientés une ou plusieurs phases en excès (constituants structuraux) étirées parallèlement à l'axe de déformation selon un motif sans bande (c'est-à-dire réparties de manière aléatoire); le degré d'allongement varie en fonction de la taille et de la déformabilité de la phase ou du composant structurel et du degré de réduction de la déformation à chaud ou à froid.
3.1.5 méthodes stéréologiques méthodes utilisées pour caractériser les constituants tridimensionnels d'une microstructure à partir de mesures effectuées sur des plans de coupe bidimensionnels
Remarques
1 Bien que des méthodes de mesure stéréologique soient utilisées pour évaluer le degré d'effet de bande ou d'orientation, ces mesures ne sont prises que sur des plans parallèles à la direction de déformation (c'est-à-dire le plan longitudinal) et aucune caractéristique tridimensionnelle d'effet de bande ou d'orientation n'est déterminée.
NOTE 2 L'Annexe A.1 fournit des exemples de microstructures illustrant la terminologie utilisée pour décrire qualitativement la nature et le degré de bandes ou d'orientation. La figure 2 montre un schéma de classification qualitative.
Figure 2 — Schéma de classification qualitative des microstructures orientées ou en bandes
Longueur Largeur.
Ou un composant structurel.
Figure 2 — Schéma de classification qualitative des microstructures orientées ou en bandes
3.2 Notation est le nombre d'intersections de particules en mesurant des lignes perpendiculaires à la direction de déformation.
est le nombre d'intersections de particules en mesurant des lignes parallèles à la direction de déformation.
- augmenter.
- la longueur réelle de la ligne de mesure, c'est-à-
est le nombre de franchissements de limites par des lignes de mesure perpendiculaires à la direction de déformation.
est le nombre de franchissements de limites par des lignes de mesure parallèles à la direction de déformation.
est le nombre de champs mesurés ou le nombre d'empreintes de microdureté.
- valeurs moyennes (
,
,
,
).
est l'estimation de l'écart type (
).
est un multiplicateur qui dépend du nombre de champs examinés et est utilisé conjointement avec l'écart type des mesures pour déterminer l'IC à 95 %.
IC à 95 % - intervalle de confiance à 95 %.
IC à 95 % 
% RA — précision relative, %.
%RA= 
est la distance moyenne entre les centres des bandes.
est la fraction volumique de la phase striée (composant structurel).
- la distance moyenne entre les bords des bandes, le libre parcours moyen (distance).
est le coefficient d'anisotropie.
est le degré d'orientation des éléments linéaires partiellement orientés de la structure sur un plan de polissage bidimensionnel.
4 Essence des méthodes
4.1 Méthodologie pour la description qualitative de la nature des microstructures striées ou orientées basée sur les caractéristiques morphologiques de la microstructure
4.1.1 Un microscope métallographique est utilisé pour étudier la microstructure des échantillons. Les bandes ou l'orientation sont mieux observées à de faibles grossissements, comme à partir de 50 jusqu'à 200
.
4.1.2 Le degré de bande ou d'orientation microstructurale est décrit qualitativement à l'aide de microsections coupées parallèlement à la direction de déformation du produit. Un schéma de classification qualitative des microstructures en bandes ou orientées est illustré à la Figure 2. L'Annexe A.1 fournit des exemples de microstructures illustrant la terminologie utilisée pour décrire qualitativement la nature et le degré de bandes ou d'orientation.
4.2 Méthodes stéréologiques pour la mesure quantitative du degré d'orientation des bandes ou de la microstructure
4.2.1 Ces méthodes sont utilisées pour mesurer le nombre de franges par unité de longueur, la distance entre franges ou particules, et le degré d'anisotropie ou d'orientation (paramètres ,
,
,
,
,
et etc.).
4.2.2 Des méthodes stéréologiques peuvent être utilisées pour déterminer la nature et l'étendue des bandes microstructurales ou l'orientation de tout métal ou matériau.
4.2.3 Les méthodes stéréologiques ne conviennent pas pour mesurer les caractéristiques structurelles dans des zones de ségrégation individuelles présentes dans une microstructure restante suffisamment homogène. Au lieu de cela, des méthodes de mesure standard devraient être utilisées pour déterminer la taille de ces zones. Pour de telles structures, la méthode de mesure de la microdureté peut également être utilisée.
4.2.4 Les stéréomesures sont effectuées en superposant une grille de mesure, constituée d'une série de lignes parallèles rapprochées de longueur connue, appliquée sur un revêtement en plastique transparent ou un insert oculaire, sur une image projetée d'une microstructure ou sur une micrographie. Les mesures sont réalisées en superposant des lignes de mesure parallèles et perpendiculaires à la direction de déformation. La longueur totale des lignes de la grille de mesure doit être d'au moins 500 mm. Des exemples de mesures de structures striées ou orientées sont donnés en Annexe A.1.
4.2.5 Pour les microstructures avec un contraste suffisant entre les composants structurels striés ou orientés, le comptage peut être effectué sur un analyseur d'image automatique.
4.3 Méthode de mesure de la microdureté
4.3.1 La méthode de la microdureté ne devrait être utilisée que pour déterminer les différences de dureté dans les métaux en bande traités thermiquement, principalement les aciers.
4.3.2 Un testeur de microdureté est utilisé pour déterminer la dureté de chaque type de feuillard en aciers traités thermiquement ou autres métaux. Le pénétrateur Knoop est particulièrement bien adapté pour de telles mesures.
4.3.3 Pour les aciers au carbone et alliés entièrement martensitiques (0,10 % - 0,65 % C) à l'état brut de trempe, la teneur en carbone dans la matrice et la ségrégation peuvent être estimées à partir des valeurs de microdureté.
5 Échantillonnage
5.1 En général, des échantillons doivent être prélevés sur le produit final une fois toutes les étapes de transformation terminées, en particulier celles qui peuvent affecter la nature et le degré de bandes. Étant donné que le degré de bandes ou d'orientation peut varier sur l'épaisseur de la section transversale, le plan d'intérêt doit traverser toute la section transversale. Si la taille du produit est trop grande pour produire une microsection sur toute la section transversale, alors les échantillons doivent être prélevés à des endroits standards, par exemple, à la surface, au milieu du rayon (ou à une distance égale à ¼ de l'épaisseur de la surface) et au centre ou à certains endroits spécifiés dans les accords entre le fabricant et le consommateur.
5.2 Le degré de banding ou d'orientation présent est déterminé sur des éprouvettes longitudinales, c'est-à
5.3 Les bandes ou l'orientation peuvent être évaluées sur des produits intermédiaires tels que des billettes ou des barres à des fins de caractérisation des matériaux ou de contrôle de la qualité. Cependant, les résultats de ces tests peuvent ne pas montrer une relation directe avec les résultats des tests sur le produit final. Les éprouvettes doivent être réalisées conformément à 5.1 et 5.2, mais sous réserve de l'exigence supplémentaire de choisir l'emplacement des éprouvettes par rapport au lingot ou à la brame coulée en continu et au toron de la machine de coulée continue. Le nombre et le lieu de prélèvement de ces échantillons doivent être spécifiés dans un accord entre le fabricant et l'utilisateur.
5.4 La surface de la surface polie des spécimens métallographiques individuels doit couvrir toute la section transversale, si possible. La longueur des éprouvettes réalisées en pleine section transversale dans le sens de la déformation doit être d'au moins 10 mm. Si une taille de produit trop grande ne permet pas de préparer une section sur toute la section transversale, la surface minimale de la surface polie des échantillons préparés aux endroits requis doit être de 100 mm avec une longueur d'échantillon dans le sens longitudinal d'au moins 10 mm.
6 Préparation des échantillons
6.1 La méthode de préparation des échantillons doit garantir l'identification de la microstructure et exclure l'influence excessive de la déformation ou du lissage des microrugosités qui se produisent pendant le processus de préparation.
6.2 Selon le type d'échantillon, ou si nécessaire pour le traitement sur des machines de polissage automatiques, un montage d'échantillon peut être utilisé.
6.3 Afin de révéler* la microstructure, il est nécessaire d'obtenir un contraste significatif en utilisant une méthode appropriée de gravure chimique ou électrolytique, de gravure couleur ou d'oxydation
_______________
* Le texte du document correspond à l'original. — Note du fabricant de la base de données.
7 Méthodologie
7.1 L'échantillon poli et gravé est placé sur la platine du microscope et un faible grossissement approprié est sélectionné, par exemple 50 ou 100
, et étudier la microstructure. Installez l'échantillon de sorte que la direction de déformation sur l'écran de projection soit horizontale.
7.1.1 Utiliser un objet micrométrique pour déterminer le grossissement dans le plan de projection de l'image ou dans le plan photographique. Pour déterminer la longueur des lignes sur la grille de mesure de la doublure en millimètres, utilisez une règle.
7.1.2 Le champ initial est choisi par déplacement arbitraire de la table et défini sans réglage supplémentaire de sa position.
7.1.3 L'éclairage en fond clair est utilisé pour la plupart des mesures. Cependant, selon l'alliage ou le matériau examiné, d'autres types d'éclairage peuvent être utilisés, tels que la lumière polarisée ou le contraste interférentiel différentiel.
7.1.4 Des mesures peuvent également être effectuées en superposant une grille de mesure sur des micrographies de champs de vision sélectionnés au hasard à des grossissements appropriés.
7.2 Déterminer qualitativement la nature et l'étendue des bandes ou de l'orientation présentes, comme indiqué ci-dessous. Un examen à des grossissements plus élevés peut être nécessaire pour identifier et classer les constituants structuraux présents. Le schéma de classification utilisé est illustré à la figure 2.
7.2.1 Déterminer si les bandes ou l'orientation sont dues à des changements d'intensité de gravure d'une phase ou d'un constituant structurel, comme cela peut être le résultat de la ségrégation dans les éprouvettes d'acier allié martensitique revenu, ou en raison de l'orientation prédominante d'une ou plusieurs phases ou constituants structuraux dans échantillon diphasique ou polyphasique.
7.2.2 S'il y a une orientation ou des bandes dans un échantillon à deux phases ou à plusieurs phases, déterminer si seule l'orientation prédominante de la phase inférieure ou du composant structurel dans la phase de matrice se produit. Dans d'autres cas, les deux phases peuvent être orientées et aucune d'elles n'est une phase matricielle.
7.2.3 Pour les microstructures à deux phases (contenant deux constituants structuraux) ou multiphases (contenant de nombreux constituants structuraux), déterminer si la deuxième phase en bandes (constituant) a l'apparence de couches ou est constituée de particules orientées distribuées au hasard qui ne forment pas de bandes .
7.2.4 Lorsque la deuxième phase ou le composant structurel est en bandes ou orienté dans une matrice non en bandes et non orientée, déterminer si le composant structurel en bandes ou orienté est présent sous forme de particules discrètes (qui peuvent être globulaires ou allongées) ou sous forme continue. élément structurel orienté.
7.2.5 Décrire le type de distribution de la deuxième phase (zones de gravure plus claires ou plus foncées dans une microstructure à une seule phase) en fonction du motif observé, par exemple rayures, rayures mixtes étroites et larges, entièrement orientées
7.2.6 Les exemples de microstructures donnés à l'Annexe A.1 illustrent l'utilisation d'une telle terminologie pour décrire qualitativement la nature et le degré de bandes ou d'orientation. La figure 2 montre une approche schématique de la classification des microstructures.
7.3 Placer la grille de mesure sur l'image projetée ou la micrographie d'un champ choisi arbitrairement (7.1) de manière à ce que les lignes de la grille soient perpendiculaires à la direction de déformation. Le maillage doit être défini par l'opérateur sans décalage. Il est déterminé quelle phase ou quel composant structurel est bagué. Dans le cas où les deux phases sont en bandes, ou des composants structurels en l'absence d'une phase matricielle distincte, choisissez l'une des phases pour le comptage. Il est généralement préférable de compter pour la phase présente en plus petite quantité. Selon le but des mesures ou conformément aux exigences du cahier des charges, la valeur peut être mesurée ou
soit ces deux valeurs (méthode de détermination en 7.3.1 à 7.3.4) en utilisant la grille de mesure orientation perpendiculaire (
) ou parallèle (||) à la direction de déformation.
7.3.1 Mesure - imposer une grille de mesure perpendiculaire à la direction de déformation et compter le nombre de particules discrètes ou d'amas de particules traversées par les lignes de mesure. Pour une structure biphasée, toutes les intersections de la phase considérée sont comptées, c'est-à-
une). Toucher la ligne de mesure est compté comme la moitié de l'intersection. Les cas où les extrémités de la ligne se trouvent à l'intérieur d'une particule, d'un groupe de particules ou d'un grain sont également comptés comme la moitié de l'intersection. Le tableau 1 énumère les règles de comptage et la figure 1 illustre la méthodologie de comptage. Calculer le nombre d'intersections de particules par unité de longueur de la droite perpendiculaire à l'axe de déformation,
, selon la formule
où est le nombre d'intersections ;
est la longueur réelle de la ligne de mesure, c'est-à-
.
Tableau 1 - Règles de comptage des valeurs et
| une |
|
| 2 |
|
| 3 | Si deux ou plusieurs particules, grains ou amas de particules adjacents de la phase ou du composant structurel considéré sont intersectés par des lignes de grille (aucune autre phase ou composant structurel n'est présent entre les particules intersectées), alors un tel cas doit être considéré comme une intersection ( |
| quatre | Si la ligne de mesure touche la particule, le grain ou l'accumulation de particules considérée, alors |
| 5 | Si la ligne de mesure se termine à l'intérieur de la particule, alors |
| 6 | Si toute la ligne de mesure est complètement placée à l'intérieur de la phase ou de l'objet considéré (cela peut se produire lorsque la ligne de mesure est parallèle à l'axe de déformation dans les matériaux à bandes fortement prononcées), alors |
| |
7.3.2 Mesure - faire pivoter la grille de mesure par rapport au même champ et au même endroit où elle a été mesurée
, de sorte que les lignes de mesure soient orientées parallèlement à la direction de déformation. La grille de mesure ne doit pas être réglée sur une caractéristique ou des caractéristiques spécialement sélectionnées de la microstructure. Compter toutes les intersections de particules
avec des lignes de mesure (telles que décrites en 7.3.1), qu'elles soient ou non une partie distincte de la section de bande. Calculer le nombre d'intersections de particules par unité de longueur d'une ligne parallèle à l'axe de déformation,
, selon la formule
où est la longueur réelle de la ligne de mesure (voir 7.3.1).
7.3.3 Mesure - imposer une grille de mesure perpendiculaire à la direction de déformation et compter le nombre de cas où les lignes de mesure croisent la frontière d'une particule, d'une phase ou d'un composant structural,
, que la particule, la phase ou le composant structurel soit ou non une partie distincte de la bande. Ne pas tenir compte des limites entre la phase ou le composant structurel et des particules, grains ou amas de particules similaires. Seules les intersections des frontières d'une phase ou d'un composant structurel avec des particules, grains ou amas de particules dissemblables sont prises en compte. Toucher la frontière avec la ligne de mesure est compté comme une intersection. Le tableau 1 énumère les règles de comptage et la figure 1 illustre la méthodologie de comptage. Calculer le nombre d'intersections de particules par unité de longueur de la droite perpendiculaire à l'axe de déformation,
, selon la formule
où est la longueur réelle de la ligne de mesure (voir 7.3.1).
7.3.4 Mesure - faire pivoter la grille de mesure par rapport au champ et au même endroit où elle a été mesurée
, de sorte que les lignes soient orientées parallèlement à la direction de déformation et comptent le nombre de toutes les intersections des frontières de particules, de phase ou de composant structurel,
, pour les objets en question (comme décrit en 7.3.3). Calculer le nombre de franchissements de frontière par unité de longueur de la droite parallèle à l'axe de déformation,
, selon la formule
où est la longueur réelle de la ligne de mesure (voir 7.3.1).
7.3.5 Les mesures doivent être répétées sur au moins cinq champs pour chaque échantillon ou zone choisi au hasard par l'opérateur. Si le motif de bandes varie considérablement sur l'épaisseur de l'éprouvette longitudinale, des mesures peuvent être effectuées à des emplacements spécifiques, tels que sous la surface, à mi-épaisseur et au centre, ou à un certain nombre d'emplacements le long de l'épaisseur, pour évaluer les variations possibles pour différentes sections du spécimen.
7.3.6 Des exemples d'utilisation de ces procédures de mesure sont donnés dans l'Annexe A.1.
7.4 Pour les microstructures traitées thermiquement en bandes, notamment pour les aciers alliés, les mesures microstructurales décrites ci-dessus peuvent être complétées par la détermination de la microdureté moyenne des bandes. La nature des bandes présentes est déterminée, par exemple, si les bandes gravées claires et foncées sont respectivement de la martensite ou de la bainite et de la martensite.
7.4.1 La dureté de chaque bande est mesurée à l'aide d'un pénétrateur Knoop ou Vickers. La charge est choisie pour que l'empreinte soit complètement à l'intérieur des bandes. Si possible, une charge de 500 g doit être utilisée, en particulier si une dureté équivalente Rockwell C (HRC) doit être évaluée. Les mesures de microdureté doivent être effectuées conformément à
7.4.2 Pour déterminer la dureté moyenne, il convient d'effectuer au moins cinq mesures dans chaque type de feuillard (martensite décapée claire et foncée ou martensite et bainite, selon la nature des feuillards). Pour les petites zones de ségrégation, l'obtention de cinq impressions de microdureté ou plus peut ne pas être possible.
REMARQUE Si la différence des valeurs de microdureté Knoop entre les bandes n'est pas significative, la signification statistique de cette différence peut être déterminée à l'aide de -test, tel que décrit dans la plupart des manuels de statistiques.
7.4.3 La conversion des valeurs de dureté Knoop (HK) en valeurs équivalentes de dureté Rockwell C (HRC) nécessite une grande prudence et peut être sujette à des erreurs importantes, surtout si les charges utilisées dans les essais étaient inférieures à 500 g. donné dans la norme ASTM E 140, n'inclut pas la conversion des valeurs NK en HRC (ou autres échelles) pour les aciers d'une dureté supérieure à 251 NK ; cependant, la norme ASTM A 370 permet une telle conversion pour une gamme de valeurs de dureté couvrant les aciers traités thermiquement. Les formules données dans l'annexe A.2 peuvent également être utilisées pour convertir les valeurs NC en HRC.
7.4.4 Pour les aciers trempés au carbone et alliés avec une fraction massique de carbone de 0,10 % à 0,65 %, les mesures de dureté à l'état brut de trempe fournissent une estimation de la teneur en carbone dans la matrice et des stries ou points de ségrégation. La matrice et les zones de ségrégation doivent être entièrement martensitiques (à l'exception de la quantité mineure habituelle d'austénite retenue) et à l'état trempé. Les valeurs de microdureté Knoop (à une charge de 500 g) pour les zones de matrice et de ségrégation sont converties en valeurs HRC (formules (A.2.1) et (A.2.3) de l'annexe A.2), la teneur en carbone dépendant sur la valeur de dureté est déterminé par la formule (A .2.4) Annexe A.2.
8 Calcul des résultats
8.1 Après avoir effectué des mesures sur le nombre requis de champs ou mesure d'un certain nombre d'empreintes de microdureté
calculer la valeur moyenne de chaque mesure en divisant la somme des mesures par
pour déterminer les valeurs moyennes
,
,
,
ou valeur moyenne de microdureté Knoop pour les bandes de chaque type. Pour une microstructure à bandes fortement prononcées
(un tiret au-dessus de la valeur indique la valeur moyenne) est une mesure du nombre de rayures par 1 mm (½
à peu près égal à
).
8.2 Ensuite, calculez les écarts-types
ces mesures pour
champs ou empreintes de microdureté à partir de l'expression
où résultats de mesure de champs individuels ;
moyenne.
8.3 Ensuite, calculez l'intervalle de confiance à 95 %, 
où - écart-type;
varie en fonction du nombre de mesures (tableau 2).
La valeur de chaque mesure est exprimée comme la moyenne ± 
8.4 Ensuite, calculez la précision relative en pourcentage, 
où est la valeur moyenne de chaque mesure.
La précision relative est une estimation de l'erreur en % de chaque mesure associée au changement de valeurs lors du passage d'un champ à un autre. Une précision de 30 % ou moins est généralement suffisante. Si un 
Tableau 2 - Valeurs pour calculer l'intervalle de confiance à 95%
| 2 | 4.303 |
| 3 | 3.182 |
| quatre | 2.776 |
| 5 | 2.571 |
| 6 | 2.447 |
| sept | 2.365 |
| huit | 2.306 |
| 9 | 2.262 |
| Dix | 2.228 |
Note 1 - | |
8.5 Distance moyenne (centre à centre) pour une phase (ou composant structurel) en bande ou orientée, , peut être défini comme l'inverse de
Vous pouvez également calculer le libre parcours moyen (bord à bord). Pour ce faire, il est nécessaire de déterminer la fraction volumique phase en bande ou orientée (composant structurel) par comptage de points (ASTM E 562) ou d'autres méthodes appropriées. Voie libre moyenne
est déterminé à partir de l'expression
où fraction volumique (pas en pourcentage).
La différence entre la distance moyenne et le libre parcours moyen permet d'estimer la largeur moyenne de la phase ou du composant structurel bandé ou orienté.
8.6 Calculer le coefficient d'anisotropie , en utilisant les moyennes définies en 8.1 à partir de l'expression
Ces deux coefficients devraient être approximativement égaux, car si nous ne prenons pas en compte les effets des contacts de particules et de frontières, ainsi que les erreurs de calcul, alors pour de telles structures 
8.7 Degré d'orientation les éléments de structure linéaires partiellement orientés sur un plan de coupe bidimensionnel peuvent être calculés à l'aide des valeurs
ou
défini en 8.1 par la formule
Ces deux valeurs devraient être approximativement égales, car si nous ne tenons pas compte de l'influence des particules et des limites, ainsi que des erreurs de calcul, alors pour de telles structures 
9 Rapport d'essai
9.1 Le protocole doit contenir des informations complètes sur l'échantillon testé : son origine, sa localisation dans le produit, le type de produit, la date d'analyse, le nombre de champs mesurés ou d'empreintes de microdureté, le grossissement utilisé
9.2 Décrire la nature et le degré de bandes ou d'orientation présentes dans la microstructure.
9.3 En fonction des mesures effectuées, indiquer la moyenne, l'écart-type, l'intervalle de confiance à 95 % et le % de précision relative pour chaque mesure ( ,
,
,
et HK pour chaque type de bande). Ensuite, en fonction du baguage effectué, indiquez les valeurs des distances
et
calculé en 8.5.
9.4 Pour les éprouvettes dans lesquelles la microdureté des bandes a été déterminée, calculer la différence des valeurs de dureté Knoop entre les bandes, si nécessaire. La conversion des valeurs NC en valeurs HRC (ou d'autres échelles) peut contenir une erreur importante (en particulier pour les charges inférieures à 500 g).
9.4.1 Pour les aciers au carbone et alliés trempés à matrice martensitique et à structure de ségrégation, la teneur en carbone de la matrice et de la ségrégation peut être estimée à partir des valeurs de dureté à l'état brut de trempe en utilisant la procédure décrite à l'annexe A.2. Cette méthode n'est applicable qu'aux aciers ayant une fraction massique de carbone de 0,10 % à 0,65 %, dans lesquels la section de ségrégation et la matrice doivent avoir une structure martensitique. Pour de tels échantillons, le degré de ségrégation du carbone peut être évalué et rapporté dans le protocole.
10 Exactitude et justesse
10.1 Il n'existe aucune norme permettant de déterminer de manière fiable la précision des bandes et de détecter les erreurs de mesure.
10.2 Étant donné que les bandes sont déterminées sur des éprouvettes métallographiques orientées longitudinalement et coupées parallèlement à la direction de déformation, des écarts de plan de polissage supérieurs à environ 5° affecteront les résultats de mesure.
10.3 Une mauvaise préparation des échantillons affectera les résultats des tests. La gravure doit fournir un fort contraste entre les phases ou composants structuraux considérés. Cependant, il n'est pas souhaitable que le réactif utilisé révèle des joints de grains à l'intérieur d'une phase donnée.
10.4 Le degré de bandes ou d'orientation, ainsi que la largeur des bandes, peuvent varier dans l'épaisseur de la section transversale de l'échantillon. Par conséquent, les caractéristiques de bandes ou d'orientation à des emplacements spécifiques doivent être évaluées.
10.5 Les résultats des tests peuvent être affectés par le grossissement utilisé. Il doit être suffisamment élevé pour permettre un comptage précis des traversées de particules ou des franchissements de limites de phase. Cependant, le grossissement doit être le plus faible possible afin que chaque ligne de mesure croise un nombre suffisamment important de grains ou de particules d'intérêt.
10.6 Pour assurer une précision suffisante du comptage et de la détermination ,
,
,
les lignes de mesure doivent être tracées avec précision perpendiculairement et parallèlement à la direction de déformation. Éviter les déviations des lignes par rapport à la direction perpendiculaire ou parallèle de plus de 5°.
10.7 En règle générale, à mesure que le nombre de champs mesurés augmente, la variabilité statistique des résultats d'essai diminue.
La précision relative des mesures prises dans une direction parallèle à l'axe de déformation à chaud est presque toujours inférieure à la précision des mesures perpendiculaires à la direction de déformation, comme le montrent les résultats d'essai donnés en Annexe A.1. Pour un nombre donné de champs mesurés, la précision statistique est généralement meilleure pour les structures plus grossières que pour les structures plus fines, et pour les structures isotropes par rapport aux structures très rubanées ou orientées.
10.8 Les règles de notation doivent être strictement respectées, faute de quoi la convergence et la reproductibilité des essais intralaboratoires et interlaboratoires se détérioreront.
10.9 La description verbale du motif ou de l'orientation des bandes est qualitative et quelque peu subjective. Actuellement, il n'existe pas de principes absolus permettant de mettre en relation les paramètres quantitatifs mesurés et les termes qualitatifs utilisés pour décrire la microstructure.
10.10 Les valeurs du coefficient d'anisotropie et du degré d'orientation ne permettent pas de déterminer si la microstructure est uniquement orientée parallèlement à la direction de déformation ou si elle est véritablement striée. Pour établir cette différence, il est nécessaire d'utiliser des méthodes de reconnaissance d'image qui ne sont pas incluses dans les objectifs de la méthode considérée dans cette norme.
Cependant, un opérateur expérimenté saura distinguer les deux formes d'orientation à l'aide des exemples donnés en Annexe A.1.
10.11 L'utilisation de la méthode de microdureté pour déterminer la différence de dureté entre les bandes est soumise aux mêmes facteurs qui affectent la précision et l'erreur des résultats de ces tests (ASTM E 384).
10.12 La conversion des valeurs de dureté Knoop de 500 g en valeurs HRC introduit une autre source d'incertitude difficile à déterminer.
10.13 La prédiction de la teneur en carbone dans les aciers au carbone et alliés trempés (dans la matrice et la ségrégation) ou la différence de teneur en carbone entre la ségrégation et la matrice doit être considérée comme une approximation en raison de la variabilité des données publiées pour la dureté dans l'as- état trempé (100% martensite) versus teneur en carbone dans les aciers au carbone et alliés.
Annexe A.1 (obligatoire). Exemples de mesure pour les microstructures en bandes ou orientées
Annexe A.1
(obligatoire)
A.1.1 La présente annexe fournit des exemples de microstructures monophasées et biphasées (Figures A1.1 à A1.17) qui illustrent les divers degrés d'effet de bande ou d'orientation des microstructures. Pour chaque microstructure, une description qualitative est donnée selon le schéma représenté sur la figure 1, et chaque structure a été mesurée en utilisant les techniques appropriées décrites en 6.3. Toutes les mesures ont été effectuées en utilisant un double agrandissement des micrographies présentées. La grille de mesure utilisée pour ces mesures était constituée de huit lignes parallèles espacées de 20 mm ; chaque ligne mesurait une longueur de 125 mm avec une longueur totale de ligne de 1000 mm. La grille de mesure a été installée alternativement perpendiculairement et parallèlement à l'axe de déformation à divers endroits choisis arbitrairement des micrographies avec le minimum de déplacement possible. Sur chaque photomicrographie, au moins cinq mesures (généralement plus) ont été effectuées dans chaque direction avec la participation d'un ou plusieurs opérateurs. Pour chaque microstructure représentée, l'axe de déformation correspond à la direction horizontale.
Figure A.1.1 - Microstructure diphasique isotrope non orientée, non rubanée, dans laquelle il n'y a pas de phase matricielle
Acier inoxydable déformé AISI 312
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| |||||
| 32h30 | 28.71 | 1.13 | 0,074 | 62.02 | 56,50 | 1.10 | 0,059 | |
| 1.409 | 2.316 | 3.208 | 4.117 | |||||
| ±1,06 | ±1,75 | ±2,42 | ±3,10 | |||||
| 3.3 | 6.1 | 3.9 | 5.5 | |||||
| Dix |
Remarque - Les mesures ont été effectuées sur la phase austénitique (blanche). Gravure en couleur.
Figure A.1.1 - Microstructure diphasique isotrope non orientée, non rubanée, dans laquelle il n'y a pas de phase matricielle ; ferrite (noire), austénite (blanche)
Figure A.1.2 - Microstructure biphasée en bandes fortement orientée
Acier inoxydable déformé AISI 329
|
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| |||||
| 61.28 | 13.18 | 4,65 | 0,699 | 121,83 | 25.58 | 4,76 | 0,705 | |
| 3.828 | 2 390 | 7.231 | 4.557 | |||||
| ±2,57 | ±1,61 | ±4,86 | ±3,06 | |||||
| 4.2 | 12.2 | 4.0 | 12.0 | |||||
| Onze | ||||||||
| ||||||||
0,227 
0,0163 mm
Remarque - Les mesures ont été effectuées sur la phase austénitique (blanche). Gravure en couleur.
Figure A.1.2 - Microstructure biphasée en bandes fortement orientée ; austénite orientée (blanche) dans une matrice ferritique rubanée orientée (de gris à noir)
Figure A.1.3 - Microstructure constituée de deux composants : ferrite delta orientée, légèrement allongée, partiellement rubanée dans une matrice de martensite trempée non orientée et non rubanée
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| 36.14 | 17h00 | 2.13 | 0,417 | 72,59 | 34.08 | 2.13 | 0,419 | |
| 4.149 | 3.348 | 8.624 | 7.009 | |||||
| ±2,40 | ±1,93 | ±4,98 | ±4,05 | |||||
| 6.63 | 11.4 | 6.9 | 11.9 | |||||
| Quatorze | ||||||||
| ||||||||
0,490 
0,0277 mm
Remarque - Les mesures ont été effectuées sur ferrite delta (phase blanche). Gravure avec une solution d'eau régale dans la glycérine.
Figure A.1.3 — Microstructure composée de deux composants : ferrite delta orientée, légèrement allongée, partiellement en bandes (larges bandes) (blanche) dans une matrice de martensite trempée non orientée et non en bandes (noire)
Figure A.1.4 - Microstructure constituée de deux composants : bainite supérieure rubanée dans une matrice ferritique rubanée équiaxe (non attaquée)
Acier allié AISI 8715
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| |||||
| 8.50 | 2,83 | 3.0 | 0,561 | 17h00 | 5.66 | 3.0 | 0,561 | 0,118 | 0,086 | |
| 0,4555 | 0,6506 | 0,911 | 1.3012 | |||||||
| ±0,57 | ±0,81 | ±1,13 | ±1,62 | |||||||
| 6.7 | 28,5 | 6.7 | 28,5 | |||||||
| 5 |
Remarque - Les mesures ont été effectuées sur la composante bainitique. Gravure dans une solution alcoolique à 4% d'acide picrique.
Figure A.1.4 - Microstructure constituée de deux composants : bainite supérieure rubanée (foncée) dans une matrice ferritique rubanée équiaxe (non gravée)
Figure A.1.5 - Microstructure constituée de deux composants : perlite globulaire distribuée presque isotropiquement dans une matrice de ferrite équiaxe (non gravée)
Acier allié AISI 8620
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| 28,86 | 25,92 | 1.11 | 0,067 | 56.31 | 52,55 | 1.08 | 0,047 | |
| 1,6373 | 2.5308 | 4.205 | 4.6425 | |||||
| ±1,72 | ±2,66 | ±4,41 | ±4,87 | |||||
| 6.0 | 10.3 | 7.8 | 9.3 | |||||
| 6 |
Remarque - Les mesures ont été effectuées sur le composant perlite. Gravure dans une solution alcoolique à 4% d'acide picrique.
Figure A.1.5 - Microstructure constituée de deux composants : perlite globulaire répartie presque isotropiquement (foncée) dans une matrice de ferrite équiaxe (non gravée)
