Caractérisation de l'état de contraintes des alliages ferromagnétiques doux par mesure de leurs propriétés magnétiques : bruit Barkhausen et hystérésis magnétique

Soft ferromagnetic alloys stress state characterization by magnetic properties measurement: barkhausen noise and magnetic hysteresis

Laboratoire Roberval, UMR UTC-CNRS 6066, BP 20529, 60205 Compiègne cedex, France

Résumé

Cette étude s'inscrit dans la préoccupation actuelle de caractérisation des contraintes mécaniques par des mesures électromagnétiques non destructives. Le bruit magnétique Barkhausen ainsi que les cycles d'hystérésis magnétique ont été mesurés in situ au cours d'un essai de charge-décharge en traction monotone uniaxiale sur un alliage non orienté Fe-3%Si et sur un nickel de haute pureté. Les stades de déformation (le stade purement élastique, la microplasticité, les stades d'écrouissage) sont clairement identifiés par les paramètres magnétiques. De plus, une relation linéaire a été trouvée entre les paramètres magnétiques et l'écrouissage cinématique X, représentatif de l'état des contraintes internes à longue distance développé lors de la déformation plastique du matériau.

Abstract

This study is in line with the issue of the non destructive evaluation of the mechanical state of the ferromagnetic alloys by using magnetic measurements. Both Barkhausen noise and B-H hysteresis loops were measured in situ under a loading-unloading uniaxial tensile test, for a non-oriented Fe-3%Si steel and a high-purity nickel. The different stages of the tensile deformation (perfectly elastic stage, microplastic yielding stage, the two strain-hardening stages) were clearly identified by the magnetic parameters. Furthermore, a linear relationship was found between the magnetic properties and the kinematic hardening X, representative of the long-range internal stresses state.