Qu'est-ce que XRF ?
L'analyse XRF est une méthode d'analyse non destructive dans laquelle les concentrations d'éléments sont déterminées en mesurant le rayonnement de fluorescence caractéristique spécifique aux éléments, résultant de l'excitation de l'échantillon avec des rayons X.
Objectif de XRF
L'objectif est de vérifier l'identité des matériaux de manière non destructive, de trier les alliages et de fournir un premier contrôle lors d'enquêtes sur les substances réglementées.
À quels produits XRF s'applique-t-il ?
- Tri des alliages métalliques
- Épaisseur et composition du revêtement
- Contrôle des substances réglementées
- Ferrailles et matériaux récupérés
Dans quels secteurs XRF est-il utilisé ?
Normes relatives à XRF
- ASTM E1621
- ASTM E572
- ISO 3497
- IEC 62321-3-1
Conditions de XRF
- Excitation
- Le spécimen est excité avec un tube à rayons X
- Mode de mesure
- Dispersion d'énergie (EDXRF) ou dispersion de longueur d'onde (WDXRF)
- Étalonnage
- Étalonnage avec des matériaux de référence adaptés à la matrice
- Durée de mesure
- Secondes à minutes, selon les exigences des éléments et de la sensibilité
Équipement pour XRF
- Spectromètre EDXRF ou WDXRF
- Ensemble de matériaux de référence certifiés
- Porte-échantillon et masque
- Module de mesure d'épaisseur de revêtement
Exigences d'échantillon pour XRF
- La surface doit être plane, propre et homogène
- Le support doit être connu pour la mesure du revêtement
- L'épaisseur de l'éprouvette doit satisfaire à la condition d'épaisseur infinie
- Les échantillons de poudre peuvent être convertis en granulés pressés
Durée de XRF
Minutes par mesure ; court, ainsi que la préparation des échantillons.
Procédure de XRF
- 1L'instrument est vérifié avec des matériaux de référence.
- 2La surface de l'échantillon est nettoyée et positionnée.
- 3Le programme d'étalonnage approprié est sélectionné.
- 4Le spectre est collecté.
- 5Les concentrations d'éléments ou l'épaisseur du revêtement sont calculées.
Critères d'acceptation de XRF
Le critère d'acceptation est constitué par les valeurs limites indiquées dans la norme matérielle ou dans la législation sur les substances restreintes.
Évaluation des résultats
Le XRF n'est pas fiable pour les éléments légers (carbone, soufre, azote) ; Des OES ou des méthodes de combustion sont utilisées pour ces éléments. Dans le cadre du contrôle des substances réglementées, le XRF est un outil de triage ; les résultats proches de la valeur limite doivent être confirmés par une méthode de laboratoire.
Rapport de XRF
- Norme appliquée
- Instrument et étalonnage
- Identification des spécimens
- Concentrations d'éléments ou épaisseur de revêtement
- Incertitude de mesure
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Pré-sélection RoHS (2011/65/UE)
- Normes de produits matériels
Pages où cette méthode est utilisée
Essais métaux et métallurgie — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai XRF ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
Les essais métalliques et métallurgiques déterminent la charge qu'un métal ou un assemblage soudé peut supporter, son mode de rupture et sa structure interne. Le résultat de cette famille concerne souvent non le produit lui-même mais l'identité du MATÉRIAU : l'acier est-il vraiment de la nuance déclarée, le cordon de soudure délivre-t-il la résistance attendue par la conception, la pièce coulée contient-elle un défaut interne inacceptable ?
L'importance pratique du domaine tient au fait qu'une pièce métallique rompt rarement de façon progressive. Une pièce plastique se déforme, vieillit, se fissure et donne généralement un signe avant-coureur. Un cordon de soudure ou un élément de fixation, en revanche, rompt souvent sans avertissement — surtout en cas de fatigue et de rupture fragile. C'est pourquoi, dans des domaines comme les équipements sous pression, les appareils de levage, l'acier de construction et les canalisations, l'essai de matériau est une exigence de la RÉGLEMENTATION et non de la conception.
La famille réunit trois groupes de méthodes, chacun répondant à une question différente. Les essais mécaniques quantifient le comportement du matériau sous charge. Le contrôle non destructif recherche les défauts sans endommager la pièce. La métallographie et l'analyse chimique expliquent pourquoi le matériau se comporte ainsi — via la structure du grain, la répartition des phases, la teneur en inclusions et la composition de l'alliage.
Le critère d'acceptation de ces essais ne provient presque jamais de la norme d'essai, et c'est la clé pour comprendre ce domaine. La norme d'essai indique comment effectuer la mesure ; les valeurs acceptables proviennent de la norme produit, de la nuance du matériau ou du code de fabrication. L'ISO 6892-1 explique comment réaliser un essai de traction ; l'EN 10025 indique la limite d'élasticité que cet acier doit fournir. À la lecture d'un rapport, la norme produit par rapport à laquelle il a été évalué est essentielle.
L'échantillonnage fait partie intégrante du résultat dans ce domaine. Deux éprouvettes prélevées sur la même coulée peuvent donner des valeurs différentes selon la direction et l'endroit du prélèvement ; dans les produits laminés, les éprouvettes parallèles et perpendiculaires au sens de laminage donnent des résultats différents. Les normes produit régissent donc aussi l'emplacement et l'orientation du prélèvement, et le rapport doit le documenter.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Essais mécaniques
Traction, compression, flexion, résilience sur éprouvette entaillée (Charpy), dureté (Brinell, Vickers, Rockwell), fatigue, fluage et ténacité à la rupture. Elles donnent le comportement du matériau sous charge sous forme numérique.
Contrôle non destructif
Radiographie, examen par ultrasons, ressuage, magnétoscopie et examen visuel. Elle recherche les défauts de surface et internes sans endommager la pièce et constitue une étape indispensable des constructions soudées.
Métallographie
Préparation de l'éprouvette, attaque chimique et examen microscopique. La taille du grain, la répartition des phases, la teneur en inclusions, la profondeur de cémentation et la zone affectée thermiquement de la soudure sont évaluées.
Analyse chimique
La composition de l'alliage est vérifiée par spectrométrie d'émission optique et par chimie humide ; la confirmation de la nuance du matériau passe par cette étape.
Comportement à la corrosion
Essais au brouillard salin, de corrosion caverneuse et par piqûres, et de corrosion intergranulaire. Dans les aciers inoxydables, ils peuvent indiquer la qualité du traitement thermique.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- Un certificat matière (comme l'EN 10204 3.1) n'est pas un rapport d'essai ; c'est la déclaration du fabricant. Pour les applications critiques, une vérification indépendante est réalisée, et les deux ne doivent pas être confondus.
- Les essais de traction ASTM et ISO mesurent les mêmes grandeurs mais utilisent des géométries d'éprouvette différentes ; les résultats ne sont pas considérés comme directement équivalents, et c'est ce que demande le cahier des charges qui est appliqué.
- Les tables de conversion entre dureté et résistance sont APPROXIMATIVES. Calculer la limite d'élasticité à partir de la dureté n'est pas une preuve suffisante pour l'acceptation du matériau.
- Dans le contrôle non destructif, « aucun défaut trouvé » ne signifie pas qu'il n'y a pas de défaut ; des défauts en dessous de la limite de détection de la méthode peuvent être présents. Le rapport doit indiquer la méthode appliquée et le niveau de sensibilité.
- La réussite d'un cordon de soudure ne prouve pas que le soudeur ou le mode opératoire est qualifié ; ce sont des processus distincts.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Vérification du certificat matière et acceptation des matières entrantes
- Approbation de la fabrication soudée ; qualification du soudeur et du mode opératoire
- Contrôle de fabrication des équipements sous pression et des éléments structurels
- Analyse de défaillance et détermination de la cause première des dommages sur le terrain
- Vérification des procédés de traitement thermique et de surface
Tests associés
Questions fréquentes sur XRF
La conformité RoHS peut-elle être certifiée avec XRF ?
XRF est un outil de dépistage. Les résultats proches de la valeur limite doivent être confirmés avec les méthodes de laboratoire de la série IEC 62321.