Development of a non destructive characterisation technique for the 3D investigation of micro-heterogeneous structural materials

Développement d’une technique de caractérisation non-destructive pour l’observation en volume de matériaux structuraux micro-hétérogènes

¹ GEMPPM UMR CNRS 5510 INSA Lyon
² CNDRI INSA Lyon
³ ESRF ID 19 beamline

Abstract

A non destructive characterisation technique, X ray tomography, has been developed in order to obtain 3D images of the interior of micro-heterogeneous materials with a high resolution. The X ray source is the ID 19 beamline at ESRF. Model and industrial materials have been successfully imaged with a resolution ranging from 1 to 6 µm³. Quantitative 3D data extracted from the reconstructed images give very valuable information on the microstructure of materials. An in situ tensile testing device has been developed in order to observe samples under load. Images of damage initiation and development under stress inside composite materials have been obtained.

Résumé

Une méthode de caractérisation non destructive, la tomographie X haute résolution, a été développée afin de permettre l’observation en volume de matériaux micro-hétérogènes. La source de rayons X utilisée est la ligne ID19 de l’ESRF. Des matériaux modèles et industriels peuvent être imagés avec une résolution variant entre 1 et 6 µm³. Des informations tri-dimensionnelles quantitatives ont été extraites des volumes reconstruits et apportent des informations très précieuses sur la microstructure du matériau. Une machine de déformation permettant l’observation d’échantillons sous charge a été réalisée. Des observations in situ de l’apparition de l’endommagement au sein de plusieurs matériaux ont pu être réalisées.