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Issue
Microsc. Microanal. Microstruct.
Volume 7, Number 5-6, October / December 1996
Page(s) 377 - 385
DOI https://doi.org/10.1051/mmm:1996136
Microsc. Microanal. Microstruct. 7, 377-385 (1996)
DOI: 10.1051/mmm:1996136

Quantitative Analysis of Scanning Force Microscopy Images of Nickel-Based Superalloys

Alain Hazotte1, Michel Troyon2 et Abderrahim Bourhettar2

1  Laboratoire de Science et Génie des Matériaux Métatliques, URA CNRS 159, École des Mines, Parc de Saurupt, 54042 Nancy Cedex, France
2  Laboratoire de Microscopies Électronique et Tunnel, Université de Reims Champagne-Ardenne, 21 rue Clément Ader, 51685 Reims Cedex 2, France


Abstract
This paper presents very recent works on the use of scanning force microscopy (SFM/AFM) to image and quantify the microstructure of single-crystal nickel-based superalloys. Images with satisfying contrast and resolution can be obtained by working in either "topographic" mode (nanoprofilometry of polished/etched surfaces) or "mechanical" mode (contrast due to the difference of elastic stiffness between phases). Nevertheless, measurement bias results from the non-negligeable size of the probe tip. Some ways to minimize them are proposed and discussed.


Résumé
Cet article présente des travaux récents visant à tester le potentiel de la microscopie à force atomique pour l'observation et l'analyse quantitative de la microstructure des superalliages monocristallins à base de nickel. Des images de résolution et contraste satisfaisants peuvent être obtenues en mode "topographique" (nanorugosimétrie de surfaces polies/attaquées) et en mode "mécanique" (contraste dû à une différence de rigidité élastique entre phases). Néanmoins, des effets associés à la taille non négligeable de la pointe utilisée introduisent des biais de mesure qui doivent être pris en compte. Différentes façons de les minimiser sont proposées et commentées.

PACS
8170 - Materials testing.
6116P - Scanning probe microscopy determinations of structures.
6480G - Microstructure.

Key words
atomic force microscopy -- crystal microstructure -- metallography -- nickel alloys -- superalloys -- scanning force microscopy images -- SFM AFM -- nanoprofilometry -- elastic stiffness -- quantitative analysis -- microstructure -- Ni based superalloys -- topographic mode -- mechanical mode -- probe tip size -- metallography -- single crystal superalloys -- etched surfaces -- polished surfaces


© EDP Sciences 1996