Nov. 11 04

Couteau Spyderco Delica 4 (VG 10) au microscope

Microscope électronique à balayage


Bonjour, je vous propose une revue un peu spéciale puisqu'il s'agit d'observer une lame en VG10 de Delica 4 au microscope électronique à balayage (MEB pour les intimes). Il a une lame semi dentée.
J'ai acquis ce petit sur la baie électronique. Il était certifié jamais affûté, ce qui semblait être le cas quand je l'ai reçu. Je m'en suis servi uniquement pour tailler des branches, il n'a jamais touché de surface dure telle qu'une assiette. Le tranchant n'a donc pas subi de gros dégâts, mais j'ai quand même dû l'aiguiser une ou deux fois à l'aide du Lansky Crock Stick (tiges en alumine, alfa-Al2O3). J'ai aiguisé la partie sans dent ainsi que les grosses dents, les petites c'est pas possible avec mon outil. On verra que ça fait une différence.

Tout d'abord, voici le microscope, sas ouvert :

MEB ouvert

La lame est collée avec du carbone sur le porte échantillon en aluminium :

Lame sur porte échantillon

La lame est un peu grande, on ne pourra pas voir la pointe.

En bas de chaque photo, il y a le gossissement (mag) et une barre horizontale qui représente l'échelle. HV c'est la tension entre anode et cathode en kV, WD=Working Distance, c'est à dire la distance entre l'échantillon et la dernière lentille en mm et pressure, la pression dans la chambre en mbar.

On commence par regarder l'araignée :

Spyder

C'est vraiment très net comme gravure. D'après mon collègue, ça doit être fait au laser. Si quelqu'un peut confirmer...

Maintenant le texte :

Image Texte

J'ai entouré en rouge un défaut, on zoome dessus :


Le métal est écaillé.

Nouveau zoom, sur la partie représentée par un rectangle bleu sur "Image Texte" :


Je me demande comment ils font pour faire un arrondi aussi parfait. En noir, ce sont des poussières.

Interessons-nous aux dents :


On voit qu'il y a un angle, je pense que c'est dû à l'aiguisage car on ne voit pas cet angle sur les petites dents.


La largeur du fil est d'une centaine de microns.

On zoome encore :


et là on voit bien que la matière a été tirée, on a l'impression que ça recouvre le métal qui est à gauche, comme si ça avait fondu. Notez aussi en bas à droite, le fil s'est cassé, ça fait des dents.

Zoom sur le rectangle rouge :


Les gros trous noirs sont des défauts du moulage et les traits fins et gris à peine visibles sont les joints de grains. On va zoomer sur un grain :

Les grains font entre 1 et 2 µm et la partie foncée est le joint de grain. Donc en fait on ne voit pas le grain mais les joints de grains.
Pour mieux les voir, il aurait fallu faire une attaque acide.

Quelques images du fil côté sans dent :


La partie avec un angle de 20° mesure 750 µm et la partie avec un angle de 25° mesure 90µm.
Les angles ont été mesurés approximativement.

Zoom sur le fil (25°) :


Pour finir, une analyse EDX, qui permet d'identifier et de doser les éléments présents. Manip réalisée par mon collègue Karim comme toutes les photos d'ailleurs (grand merci) :


Le volume analysé est de 1 µm3. Voilà le spectre :


A noter qu'il a fallu enlever le carbone qui est trop léger et donne des résultats aberrants. Donc il y a une incertitude de 1% sur le total.
La composition en % atomique. :
Fer  (Fe):            75.60
Chrome (Cr):      20.57
Cobalt (Co):         1.32
Silicium (Si):         0.84
Molybdene (Mo):   0.83
Manganèse (Mn):  0.42
Vanadium (V):       0.32
Phosphore (P):     0.10
Je suis allé voir sur un site qui donne les compositions des aciers et il n'y a pas de silicium dans leur compo, bizarre. Sinon, on est dans les pourcentages donnés.

Voilà, c'est fini, je vous remercie de votre attention et j'attends vos questions pour peut-être approfondir l'étude.


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Commentaires

1 -

Guillaume Bravo pour cet article exceptionnel, où on peut voir ce que les livres et autres nous apprennent, notamment que les lames les plus lisses sont dentées !

 


Guillaume | Le Vendredi 04/11/2011 à 19:16 | [^] | Répondre

4 - bravo

Rien a dire de la description c'est très pro avec du bon matos

Même si je ne sais pas forcement interpréter certaine chose

 


ecnayro | Le Samedi 05/11/2011 à 08:39 | [^] | Répondre

12 - Re:

mocat80 Ah ouais les dents c'est rageant ! Ce serait bien de voir une lame neuve.

 


mocat80 | Le Dimanche 06/11/2011 à 15:41 | [^] | Répondre

2 - super

mr_omega Cette vue de nos lame est vraiment interessante, surtout  qu'avec ma loupe c'est pas gagné, et le même article sur une lame en XC75 travaillée en forge, ca serait pas mal.
Merci pour l'article.

mr_omega a donné 1 couteau à mocat80

 


mr_omega | Le Vendredi 04/11/2011 à 21:02 | [^] | Répondre

13 - Re: super

mocat80 Oui, une lame forgée ce serait bien, avis aux forgerons...

 


mocat80 | Le Dimanche 06/11/2011 à 15:53 | [^] | Répondre

3 -

cardoso5fr Superbe article. Excellent travail.

cardoso5fr a donné 1 couteau à mocat80

 


cardoso5fr | Le Vendredi 04/11/2011 à 22:58 | [^] | Répondre

5 - passionnant!

J'avais déjà regardé le fil de certains couteaux avec un petit microscope optique merdique, mais là... C'est excellent! Avec en prime l'analyse EDX! Ça donne envie de dire comme dans les films "Vous avez fait du bon boulot les gars du labo"  
Comme les autres, du coup j'en demande davantage: que donnerait le fil bien poli d'un Plazen dans les mêmes conditions? Le contraste serait intéressant.
Et j'ai une question bête: puisque les grains font un à 2 µm, et que le volume analysé par EDX est de 1µm3, quand on analyse un aussi petit volume dans un milieu hétérogène, comment être sûr qu'on a un résultat représentatif des valeurs moyennes de l'ensemble de l'échantillon? Je suppose que si le µm3 analysé tombe sur un morceau de carbure de je ne sais pas quoi présent dans l'acier (je n'y connais pas grand chose), ça sera complètement différent, non?
Autre question: le phosphore, c'est une impureté?

littlecity a donné 3 couteaux à mocat80

 


littlecity | Le Samedi 05/11/2011 à 12:24 | [^] | Répondre

9 - Re: passionnant!

mocat80 Merci pour tes compliments. Tu as tout à fait raison, on ne sait pas vraiment où on a tapé. On avait plus le temps, du coup on a fait l'EDX assez rapidement. Il aurait été intéressant de cibler le centre d'un grain puis un joint de grain (où précipitent les carbures) mais on avait pas le temps.
Je ne pense pas que le P soit une impureté, il est dans la composition (0,03% je crois) sur le site qui donne les compos.
Si tu veux m'envoyer une lame, tu es le bienvenu. Il faut une petite lame, comme celle du Delica.

 


mocat80 | Le Dimanche 06/11/2011 à 15:15 | [^] | Répondre

6 -

Torpen si tu es prêt à refaire ça avec une lame artisanale je serai ravi de t'en prêter une

super article

merci.

Torpen a donné 2 couteaux à mocat80

 


Torpen | Le Samedi 05/11/2011 à 23:37 | [^] | Répondre

7 - Re:

cardoso5fr Pareil que mon camarade quand je pourrais rebosser :D

 


cardoso5fr | Le Dimanche 06/11/2011 à 07:32 | [^] | Répondre

10 - Re:

mocat80 Je suis super preneur. N'hésite pas ! et merci.

 


mocat80 | Le Dimanche 06/11/2011 à 15:18 | [^] | Répondre

8 - Pour la composition

Sur son site, Spyderco annonce 0.60% de Si dans son VG10. Par contre, le Chrome devrait être vers 15%. Les écarts pourraient-ils être en lien avec la taille des grains et de l'échantillon observé ?

http://spyderco.com/edge-u-cation/index.php?item=3




Très intéressant, si tu peux recommencer sur d'autres lames, je crois que nous serons nombreux à te lire.

blam59 a donné 2 couteaux à mocat80

 


blam59 | Le Dimanche 06/11/2011 à 12:28 | [^] | Répondre

11 - Re: Pour la composition

mocat80 Oui tu as raison, un gros écart qui confirme qu'on a analysé une zone particulière et non une zone représentative de la composition générale. Mais il n'y a peut-être pas de zone où la composition est égale à la composition générale. Il faudrait faire plusieurs analyses en différents endroits et faire une moyenne. Si on savait où on avait tapé, ce serait mieux.
Je pense que ce serait bien de voir un acier de même composition, mais travaillé par un artisant, si c'est possible.

mocat80 a donné 3 couteaux à blam59

 


mocat80 | Le Dimanche 06/11/2011 à 15:23 | [^] | Répondre

15 - Re: Pour la composition

Cette analyse chimique n'est pas du tout de mon ressort. Mais, et en attendant d'avoir l'avis de métallurgistes :

- j'aurai tendance aussi à penser qu'une moyenne sur plusieurs mesures devrait se rapprocher de la composition théorique. Cependant, tu penses qu'on pourrait voir des écarts en travaillant sur une lame de même composition mais travaillée par un artisan (VG10 - pas certain qu'il y ait beaucoup de français qui utilisent cette acier) ? A quel niveau ? En terme de structure ?

- "Si on savait où on avait tapé, ce serait mieux" : pourrais-tu nous expliquer la méthodologie ?

blam59 a donné 2 couteaux à mocat80

 


blam59 | Le Dimanche 06/11/2011 à 18:20 | [^] | Répondre

16 - Re: Pour la composition

mocat80 Comme je l'ai dit dans un autre commentaire, on n'avait plus trop de temps pour faire une EDX "dans les règles de l'art". Il aurait fallu zoomer sur un grain puis faire l'analyse, ou bien faire une moyenne de plusieurs mesures. En plus il y a le temps d'acquisition qui compte. Nous n'avons mesuré que pendant environ 10 minutes, mais on aurait pu le laisser la nuit si on avait pu, de façon à avoir un meilleur rapport signal/bruit. De plus, je pense qu'il serait plus intéressant de connaître la composition d'un grain ou d'un joint de grain, plutôt que la compo moyenne (moi je crois le fabricant).
Pour le VG10, c'était juste pour pouvoir comparer les différences de travail (industriel vs artisanal) mais tu as sûrement raison, ça doit pas être courant. Au MEB on voit surtout l'état de surface. Pour étudier la microstructure, il faudrait utiliser le MET qui demande une préparation de l'échantillon assez longue mais faisable. Il faut juste avoir envie de sacrifier un morceau de la lame. Car il faut amaincir l'échantillon afin que les électrons puissent traverser la matière. Si quelqu'un est partant pour léguer une de ses lames à la science , ça peut se faire.

 


mocat80 | Le Dimanche 06/11/2011 à 18:39 | [^] | Répondre

14 -

Super interessant !
Le scientifique que je suis a beaucoup apprécie :)

Impatient de voir la suite sur d'autres lames !

 


gandilflegras | Le Dimanche 06/11/2011 à 16:28 | [^] | Répondre

17 -

Tuan

Superbe article, on en redemande ! (je pense à truc, faudrait qu'on cause tous les deux...)

Tuan

Tuan a donné 3 couteaux à mocat80

 


Tuan | Le Lundi 07/11/2011 à 14:02 | [^] | Répondre

18 - Re:

mocat80 No problemo, comment procède-t-on ?

 


mocat80 | Le Lundi 07/11/2011 à 14:41 | [^] | Répondre

19 - Re:

Guillaume Je m'en occupe.

 


Guillaume | Le Lundi 07/11/2011 à 21:01 | [^] | Répondre

24 - Re: étude

J'aimerai faire le même travail avec sur différents couteaux. 
comment faire ?

 


truc | Le Jeudi 02/02/2012 à 17:05 | [^] | Répondre

25 - Re: étude

Guillaume Bonjour, je ne comprends pas votre demande. Vous souhaitez avoir accès à un MEB ?

 


Guillaume | Le Vendredi 03/02/2012 à 08:50 | [^] | Répondre

20 -

Vraiment tres interessant de voir sa sous un angle inhabituel !
Merci pour cet article :)

 


zoupi | Le Mardi 08/11/2011 à 14:06 | [^] | Répondre

21 -

Gosseyn Cool cet article, ça me rappelle mon stage de M1, sauf que moi c'était des roches que j'analisais...un couteau j'y aurais jamais pensé!!
En tout cas bravo et vivement le prochain!

Gosseyn a donné 5 couteaux à mocat80

 


Gosseyn | Le Mercredi 09/11/2011 à 19:46 | [^] | Répondre

22 - Alors là, chapeau !!!

Bart Félicitations pour cette revue vraiment unique! C'est génial!

Bart a donné 1 couteau à mocat80

 


Bart | Le Mercredi 09/11/2011 à 21:10 | [^] | Répondre

23 - Alors là bravi, bravo, brava !

ch'uis bluffé !
Big deal & good job !!!
Vraiment très intéressant et instructif.
Merci à vous,
Gilles

 


Semper Fi | Le Jeudi 10/11/2011 à 08:17 | [^] | Répondre