FR2904111A1

FR2904111A1 - Jet engine`s non destructive part e.g. high pressure turbine blade, controlling method for aeronautical field, involves discriminating measurement of parameter with respect to threshold that allows to determine if layer is single/two-phase

Info

Publication number: FR2904111A1
Application number: FR0653046A
Authority: FR
Inventors: Giampiero Antonelli; Florent Bourlier; Eric Dubois; Eleonore Tramus
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-01-25
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: FR2904111B1

Abstract

The method involves generating eddy current in a non destructive part (P) of a jet engine by a magnetic flux valve (PRB). An electromagnetic reaction induced in the valve is measured by the current generated in the part. An electric conduction parameter e.g. impedance measurement of the valve, associated to a layer coated with nickel-aluminum-platinum (NiAlPt) alloy, is measured at a high frequency in megahertz and in a surface point of the part. The measurement of the parameter is discriminated with respect to a threshold that allows to determine if the layer is single-phase or two-phase.

Description

1 - Domaine technique et arrière-plan de l'invention La présente inventionTECHNICAL FIELD AND BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention

concerne le domaine du contrôle non-destructif de pièces de turbomachines comportant un revêtement en composé intermétallique allié, notamment en aluminiure de nickel modifié par ajout de platine (AlNiPt) et s'applique en particulier, dans le domaine aéronautique, au contrôle des aubes de turbines d'un turboréacteur. 10 2 - Etat de la technique et problème posé Les pièces de turboréacteurs, en particulier les aubes de turbines haute pression telle que celle illustrée sur les figures 1A à 1C, doivent soutenir des efforts mécaniques importants dans les conditions de 15 fonctionnement particulièrement difficiles qui règnent en sortie de chambre de combustion, exposées à de très hautes températures (THT) de l'ordre de 1000 C à 2000 C au milieu d'un flux de gaz brûlant et oxydant. Pour résister à de telles conditions, les aubes 20 de turbine sont réalisées en superalliage et généralement recouvertes sur toute leur surface par une ou plusieurs couches d'un revêtement de protection. Dans le domaine aéronautique, en particulier pour les turbines, il est connu d'utiliser un 25 revêtement en aluminiure de nickel, pouvant être recouvert par une couche de céramique, par exemple en zircone yttrié. L'ensemble formé par la céramique et la sous-couche en AlNiPt constitue une barrière thermique. Lorsqu'elle est utilisée seule, la couche de revêtement 30 en aluminiure de nickel assure une fonction de protection du superalliage contre l'oxydation et/ou la corrosion THT (à très haute température). Lorsque la couche en AlNiPt est utilisée comme sous-couche de barrière thermique, elle assure une fonction d'accroche 35 ou d'ancrage, c'est-à-dire de liaison mécanique entre 2904111 2 la couche de céramique et le substrat métallique en superalliage. Le revêtement en aluminiure de nickel peut être modifié par ajout de métaux additionnels, tel que le platine comme il est mentionné par exemple dans US 5,514,482. L'adjonction de platine permet notamment d'éviter un écaillage précoce de la couche de céramique servant de barrière thermique. En outre, le platine augmente l'activité de l'aluminium dans la sous-couche et permet de mieux maîtriser son vieillissement. Pour garantir la durée de vie de la protection contre l'oxydation et la tenue de la barrière thermique, il est nécessaire que la sous-couche en aluminiure de nickel modifié par le platine soit monophasée et de structure P-Al(Ni,Pt). Toutefois, des dérives dans le procédé d'élaboration de la barrière thermique peuvent entraîner l'apparition d'une autre phase parasite -Al2Pt dans la sous-couche. relates to the field of non-destructive testing of turbomachine parts comprising a coating of alloy intermetallic compound, especially platinum-modified nickel aluminide (AlNiPt) and applies in particular, in the aeronautical field, the control of the blades of turbines of a turbojet. BACKGROUND AND PROBLEM The turbojet engine parts, in particular the high pressure turbine blades as illustrated in FIGS. 1A to 1C, must withstand significant mechanical forces in the particularly difficult operating conditions that prevail. at the outlet of the combustion chamber, exposed to very high temperatures (THT) of the order of 1000 C to 2000 C in the middle of a stream of hot and oxidizing gas. To withstand such conditions, the turbine blades are made of superalloy and generally covered over their entire surface by one or more layers of a protective coating. In the aeronautical field, in particular for turbines, it is known to use a nickel aluminide coating, which can be covered by a layer of ceramic, for example made of yttriated zirconia. The assembly formed by the ceramic and the AlNiPt underlayment constitutes a thermal barrier. When used alone, the coating layer 30 of nickel aluminide provides a protective function of the superalloy against oxidation and / or corrosion THT (at very high temperature). When the AlNiPt layer is used as a thermal barrier sublayer, it provides a hooking or anchoring function, that is to say a mechanical bond between the ceramic layer and the metal substrate. superalloy. The nickel aluminide coating can be modified by adding additional metals, such as platinum as mentioned for example in US 5,514,482. The addition of platinum makes it possible in particular to avoid early peeling of the ceramic layer serving as a thermal barrier. In addition, platinum increases the activity of aluminum in the underlayer and allows better control of aging. In order to guarantee the lifetime of the protection against oxidation and the thermal barrier performance, it is necessary for the platinum-modified nickel aluminide underlayer to be single-phase and of P-Al (Ni, Pt) structure. . However, drifts in the process of developing the thermal barrier may cause the appearance of another parasitic phase -Al2Pt in the underlayer.

La figure 2 montre un diagramme ternaire des phases du composé intermétallique Al-Ni-Pt, sur lequel il apparaît en effet que les conditions de formation de la phase P-(Al,Ni)Pt sont proches des conditions favorisant l'apparition de la phase -Al2Pt. FIG. 2 shows a ternary diagram of the phases of the Al-Ni-Pt intermetallic compound, on which it appears indeed that the conditions of formation of the P- (Al, Ni) Pt phase are close to the conditions favoring the appearance of the phase -Al2Pt.

La coexistence des deux phases P-Al(Ni,Pt) et -Al2Pt est nuisible à la tenue de la barrière thermique. Une structure biphasée AlNiPt/Al2Pt entraîne un écaillage très rapide de la céramique en test d'oxydation cyclique (moins de cent cycles de tenue d'une heure à une température de 1100 C pour une structure biphasée, contre plus de cinq cents cycles pour une structure monophasée Une telle structure biphasée apparaît sur des vues en coupe au microscope électronique à balayage 35 (MES) comme celle illustrée sur la vue 3. 2904111 3 Le problème est qu'il n'existe pas actuellement de procédé de contrôle non destructif permettant de détecter une structure biphasée dans une couche de revêtement, tout en respectant l'intégrité de la pièce. 5 Actuellement, la détection d'une structure biphasée est effectuée en plaçant un échantillon-témoin dans chaque fournée de pièces à revêtir. A l'issue du procédé d'élaboration des pièces, l'échantillon-témoin est découpé et chaque coupe est analysée au microscope électronique à balayage (MEB). Lorsque l'analyse au MEB révèle une structure biphasée, tout le lot de pièces correspondant est mis de côté dans l'attente d'une solution de tri ou de récupération. Toutefois, cette méthode par échantillon-témoin 15 n'est pas du tout satisfaisante. En pratique, les échantillons-témoins semblent beaucoup plus sujet à la formation d'une structure biphasée que les pièces. En effet, lorsque l'échantillon-témoin est biphasé, une ou plusieurs pièces rebutées de la fournée sont 20 généralement découpées et analysées et il est très fréquent que certaines pièces ne soient pas biphasées. Le but de la présente invention est de mettre au point un procédé de contrôle non destructif permettant de contrôler individuellement des pièces 25 revêtues d'une couche en aluminiure de nickel modifié par ajout de platine et de déterminer la présence d'une éventuelle structure biphasée dans la couche de revêtement. En particulier, l'invention se rapporte à un 30 procédé de CND permettant de détecter une structure biphasée sur des pièces neuves sortant de fabrication, même quand elles sont recouvertes d'une épaisse couche de barrière thermique en céramique, sans avoir à décaper celle-ci. The coexistence of the two phases P-Al (Ni, Pt) and -Al2Pt is detrimental to the behavior of the thermal barrier. A two-phase AlNiPt / Al2Pt structure causes a very rapid spalling of the ceramic in cyclic oxidation test (less than one hundred cycles of holding for one hour at a temperature of 1100 C for a two-phase structure, against more than five hundred cycles for a Single-phase structure Such a two-phase structure appears in sectional views under a scanning electron microscope (MES) such as that shown in view 3. 2904111 3 The problem is that there is currently no non-destructive testing method allowing detecting a two-phase structure in a coating layer, while respecting the integrity of the part Currently, the detection of a two-phase structure is carried out by placing a control sample in each batch of parts to be coated. the sample is cut out and each cut is analyzed by a scanning electron microscope (SEM). MEB reveals a two-phase structure, the whole batch of corresponding parts is set aside pending a sorting or recovery solution. However, this sample-control method is not at all satisfactory. In practice, the control samples seem much more subject to the formation of a two-phase structure than the parts. Indeed, when the control sample is two-phase, one or more discarded parts of the batch are generally cut and analyzed and it is very common that some parts are not biphasic. The object of the present invention is to develop a non-destructive testing method for individually controlling pieces coated with a modified nickel aluminide layer by adding platinum and determining the presence of a possible two-phase structure in the coating layer. In particular, the invention relates to a CND method for detecting a two-phase structure on new parts coming out of manufacture, even when they are covered with a thick layer of ceramic thermal barrier, without having to strip it. this.

Le problème est de détecter une structure biphasée dans des couches de revêtement ultraminces de 2904111 4 l'ordre de quelques dizaines de micromètres d'épaisseur. Un autre but de l'invention est de mettre au point un procédé de CND permettant de quantifier ou de 5 mesurer finement l'apparition d'une structure biphasée, voire de la localiser. 3-Exposé de l'invention Ces objectifs sont atteints, selon l'invention, en mettant en oeuvre un procédé de contrôle non 10 destructif d'une pièce de turboréacteur comprenant un substrat métallique comportant au moins une couche de revêtement en aluminiure de nickel allié de platine (NiAlPt), le procédé consistant à : - générer dans la pièce des courants de Foucault, à au 15 moins une fréquence supérieure à une centaine de kiloHertz, à l'aide d'une sonde électromagnétique, appliquée en au moins un point en surface de la pièce, mesurer une réaction électromagnétique induite dans la sonde par les courants de Foucault générés dans la 20 pièce, le procédé comprenant des étapes consistant à : mesurer, à au moins une fréquence ,supérieure à un MégaHertz et en au moins un point de la pièce, au moins un paramètre de conduction électrique associé à ladite couche de revêtement, 25 - discriminer chaque mesure du paramètre de conduction par rapport à au moins un seuil permettant de déterminer si la couche de revêtement de la pièce est monophasée ou biphasée. De préférence, ledit paramètre est choisi parmi 30 des mesures d'impédance de la sonde, de conductance électrique et/ou de conductivité électrique de la couche de revêtement de la pièce. Egalement, de préférence, le procédé met en oeuvre une étape consistant à mesurer l'impédance d'une 35 sonde électromagnétique appliquée sur au moins un point en surface de la pièce. The problem is to detect a two-phase structure in ultrathin coating layers of the order of a few tens of micrometers thick. Another aim of the invention is to develop a CND method making it possible to quantify or finely measure the appearance of a two-phase structure, or even to locate it. SUMMARY OF THE INVENTION These objectives are achieved, according to the invention, by implementing a method of non-destructive control of a turbojet engine part comprising a metal substrate comprising at least one layer of nickel alloy aluminide coating. platinum (NiAlPt), the process consisting in: - generating in the room eddy currents, at least a frequency greater than a hundred kiloHertz, using an electromagnetic probe, applied in at least one point at the surface of the workpiece, measuring an electromagnetic reaction induced in the probe by the eddy currents generated in the workpiece, the method comprising the steps of: measuring, at least one frequency, greater than one megahertz and at least one point of the part, at least one electrical conduction parameter associated with said coating layer, discriminating each measurement of the conduction parameter with respect to at least one threshold for determining whether the coating layer of the part is single-phase or two-phase. Preferably, said parameter is selected from sensor impedance, electrical conductance and / or electrical conductivity measurements of the part coating layer. Also, preferably, the method involves a step of measuring the impedance of an electromagnetic probe applied to at least one surface point of the workpiece.

2904111 5 De préférence, le procédé et en oeuvre des étapes consistant à mesurer plusieurs valeurs du paramètre de conduction à plusieurs fréquence supérieures à un MégaHertz.Preferably, the method and steps of measuring several multi-frequency conduction parameter values greater than one megahertz.

5 Il est prévu d'établir au moins une mesure d'un paramètre de conductance électrique de la couche de revêtement de la pièce. Alternativement, zl est prévu d'établir au moins une mesure d'un paramètre de conductivité 10 électrique de la couche de revêtement de la pièce. De façon avantageuse, le procédé met en oeuvre des étapes consistant à établir, pour chaque point de la pièce, des mesures des paramètres suivants : - conductivité électrique de la couche de revêtement, 15 - épaisseur de la couche de revêtement, - conductivité électrique du substrat, et à établir un critère de caractérisation d'une structure biphasée correspondant au produit de l'épaisseur de la couche de revêtement par la 20 différence entre les conductivités électriques de la couche de revêtement et du substrat. Avantageusement, il est prévu de déterminer au moins un seuil de discrimination du critère de caractérisation de la structure biphasée.It is intended to establish at least one measure of an electrical conductance parameter of the part coating layer. Alternatively, it is intended to establish at least one measure of an electrical conductivity parameter of the part coating layer. Advantageously, the method implements steps of establishing, for each point of the part, measurements of the following parameters: electrical conductivity of the coating layer, thickness of the coating layer, electrical conductivity of the substrate, and to establish a characterization criterion of a two-phase structure corresponding to the product of the thickness of the coating layer by the difference between the electrical conductivities of the coating layer and the substrate. Advantageously, it is intended to determine at least one discrimination threshold of the characterization criterion of the two-phase structure.

25 De préférence, on établit deux seuils de discrimination, un seuil supérieur au-dessus duquel une pièce est biphasée, et un seuil inférieur en dessous duquel une pièce est monophasée. De préférence, il est prévu d'effectuer des 30 mesures en plusieurs points situés sur la surface externe d'une aube de turbine et comprenant des points situés sur une surface d'intrados de l'aube, des points situés sur une surface d'extrados de l'aube ainsi qu'au moins un point situé près du bord d'attaque de l'aube.Preferably, two discrimination thresholds are established, an upper threshold above which a part is two-phase, and a lower threshold below which a part is single-phase. Preferably, it is intended to perform measurements at a plurality of points on the outer surface of a turbine blade and including points on an underside surface of the blade, points on a surface of the blade. upper surface of the dawn and at least one point near the leading edge of the dawn.

35 Egalement, lorsque dans la mise en oeuvre du procédé, si tous les points de mesure présentent un 2904111 6 paramètre de conduction inférieur au seuil, la pièce est qualifiée comme étant monophasée, et si au moins un point présente un paramètre de conduction supérieur au seuil, la pièce, qui est alors est qualifiée comme 5 étant biphasée, est disqualifiée. L'invention concerne également le cas dans lequel on effectue, en outre, une étape préliminaire consistant à déterminer le seuil en testant au moins une aube ayant une couche de revêtement partiellement 10 biphasée, par mesure dudit paramètre de conduction électrique de la couche de revêtement en au moins un point où cette couche présente une structure monophasée 5- Al,Ni)Pt et en au moins un point où cette couche présente une structure biphasée 5-(Al,Ni) Pt + -Al2Pt, 15 ledit seuil étant établi entre les valeurs dit paramètre de conduction électrique mesurées en ces deux points. Ce test peut comprendre la réalisation d'analyses micrographiques permettant de déceler des emplacements présentant une structure monophasée 20 f3-(Al,Ni)Pt et des emplacements présentant une structure biphasée 5-(Al,Ni)Pt + -Al2Pt afin de réaliser la mesure de conductivité électrique dans ces deux catégories d'emplacements. 25 4-Description des figures D'autres particularités ou avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la suite de la description donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des dessins annexés sur lesquels : 30 Les figures 1A, 1B et 1C représentent des vues, côté extrados, intrados et en coupe d'une aube de turbine recouverte d'une couche de revêtement en aluminiure de nickel modifié platine et sur laquelle figurent plusieurs points où l'on cherche à détecter 35 une structure biphasée grâce au procédé selon l'invention ; 2904111 7 La figure 2 représente un diagramme ternaire du composé Al-NiPt utilisé dans des couches de revêtement de pièces aéronautiques, selon l'état de l'art (source : Brian Gleesson, Iowa State University); 5 La figure 3 est une vue au microscope MEB d'une coupe d'une pièce dont la couche de revêtement présente deux phases; La figure 4 est une représentation schématique d'un dispositif de mesure par courant de Foucaud 10 utilisé dans le procédé selon l'invention ; La figure 5 est une vue schématique en coupe de l'application de la sonde sur une pièce revêtue d'une barrière thermique ; La figure 6 est un schéma du modèle analytique 15 des diverses couches d'une pièce analysée selon un algorithme de calcul utilisé par le procédé selon l'invention. La figure 7 représente des courbes fréquentielles de mesure d'impédance menées sur quatre 20 types d'échantillons différents comportant respectivement un substrat nu (Q) une couche de revêtement en AlNiPt monophasé (1), biphasé , très biphasé (III) Les figures 8 à 11 montrent des courbes 25 fréquentielles de mesures d'impédance relevées en dix points 1 à 10 sur, respectivement : - une ébauche d'aube X constituée substrat nu (fig.8), -une aube XI avec une couche de revêtement 30 monophasé(fig.9), - une aube XII recouverte d'une couche de revêtement partiellement biphasée (fig. 10) et, - une aube XIII recouverte d'une couche de revêtement fortement biphasée (fig. 11) ; 35 La figure 12 est un diagramme de mesures de conductivité de la couche de revêtement relevées en dix 2904111 points sur les quatre précédentes aubes X,XI,XII,XIII, selon l'invention ; La figure 13 montre un diagramme des valeurs d'un critère de caractérisation de la structure 5 biphasée établi en dix points de mesure sur les quatre précédentes aubes X, XI, XII, XIII, en mettant en oeuvre le procédé selon l'invention; La figure 14 montre un tableau des valeurs de conductivité, d'épaisseur et de critère de 10 caractérisation de la structure biphasée établies d'après le procédé selon l'invention en dix points de mesures sur deux aubes L et M qui se sont distinguées dans des lots de quelques centaines d'aubes contrôlées en mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. 15 5-Description détaillée Dans la présente description, l'expression "monophasé" ou "présentant une structure monophasée" est utilisée pour qualifier une pièce ou une zone 20 ponctuelle d'une pièce dans laquelle une couche de revêtement à base d'aluminiure de nickel modifié par ajout de platine Al-Ni-Pt, forme uniquement une phase de type [3-(Ni, Pt}Al. L'expression "biphasé" ou "présentant une 25 structure biphasée" est utilisée pour désigner la coexistence d'au moins deux phases, la phase P-(Ni,Pt)A1 et une phase parasite '-Al2Pt. Ces deux phases se forment à partir du composé Al-Ni-Pt utilisé pour former la couche de revêtement d'une pièce.Also, when in the implementation of the method, if all the measurement points have a conduction parameter less than the threshold, the part is qualified as being single-phase, and if at least one point has a conduction parameter greater than threshold, the coin, which is then qualified as 5 being biphasic, is disqualified. The invention also relates to the case in which a preliminary step of determining the threshold is carried out by testing at least one blade having a partially two-phase coating layer by measuring said electrical conduction parameter of the coating layer. at least one point where this layer has a single-phase structure 5 -Al, Ni) Pt and at least one point where this layer has a biphasic structure 5- (Al, Ni) Pt + -Al2Pt, said threshold being established between the values say electrical conduction parameter measured at these two points. This test may comprise the performance of micrographic analyzes for detecting locations having a single-phase 20 f3- (Al, Ni) Pt structure and locations having a biphasic structure of 5- (Al, Ni) Pt + -Al2Pt in order to realize the measurement of electrical conductivity in these two categories of locations. 4-Description of Figures Other features or advantages of the invention will become clear in the following description given by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings in which: FIGS. 1A, 1B and 1C represent views, on the extrados, intrados and sectional side of a turbine blade covered with a platinum-modified nickel aluminide coating layer and on which there are several points where it is desired to detect a two-phase structure by means of the method according to the invention; FIG. 2 shows a ternary diagram of the Al-NiPt compound used in aeronautical part coating layers, according to the state of the art (source: Brian Gleesson, Iowa State University); FIG. 3 is a SEM microscope view of a section of a workpiece having a two-phase coating layer; Figure 4 is a diagrammatic representation of a Foucaud current measuring device used in the process according to the invention; Figure 5 is a schematic sectional view of the application of the probe on a part coated with a thermal barrier; FIG. 6 is a diagram of the analytical model of the various layers of a part analyzed according to a calculation algorithm used by the method according to the invention. FIG. 7 shows frequency impedance measurement curves conducted on four different types of samples respectively comprising a bare substrate (Q) a single-phase (1), two-phase, very two-phase (III) AlNiPt coating layer. FIGS. at 11 show frequency curves of impedance measurements taken at ten points 1 to 10 on, respectively: a blade blank X constituted bare substrate (FIG. 8), a blade XI with a single-phase coating layer (Fig. 9), - a blade XII covered with a partially biphasic coating layer (Fig. 10) and - a blade XIII coated with a strongly biphasic coating layer (Fig. 11); FIG. 12 is a diagram of conductivity measurements of the coating layer taken at ten points on the four preceding blades X, XI, XII, XIII, according to the invention; FIG. 13 shows a diagram of the values of a characterization criterion of the two-phase structure established at ten measurement points on the four preceding blades X, XI, XII, XIII, by implementing the method according to the invention; FIG. 14 shows a table of the values of conductivity, thickness and characterization criterion of the two-phase structure established according to the method according to the invention in ten measurement points on two blades L and M which have been distinguished in FIG. batches of a few hundred blades controlled by implementing the method according to the invention. DETAILED DESCRIPTION In the present description, the term "single phase" or "having a single phase structure" is used to qualify a part or a point area of a part in which a coating layer based on aluminum aluminide. Nickel modified by the addition of Al-Ni-Pt platinum forms only a phase of the type [3- (Ni, Pt) Al. The expression "two-phase" or "having a two-phase structure" is used to designate the coexistence of at least two phases, the P- (Ni, Pt) A1 phase and a parasite -Al2Pt phase, These two phases are formed from the Al-Ni-Pt compound used to form the coating layer of a part.

30 Ainsi, la figure 3 est une vue au microscope MEB d'une coupe d'une pièce dont la couche de revêtement présente deux phases: une phase 20 -Al (Ni,Pt) surmontée d'une phase 22 '-Al2P.t. Les figures 4 et 5 montrent un dispositif de 35 mesure à sonde électromagnétique utilisé pour détecter l'apparition d'une structure biphasée dans une couche 2904111 9 de revêtement en aluminiure de nickel allié de platine Al-Ni-Pt sous-jacente à la surface d'une pièce à analyser selon l'invention. Le dispositif comprend, une sonde électro- 5 magnétique PRB, un générateur de fréquence GNT pour exciter la sonde avec un courant d'induction alternatif et un appareil d'analyse MSR et ANL relié à la sonde PRB. L'appareil analyse la réponse inductive de la sonde PRB à l'excitation électromagnétique générée par 10 le courant du générateur de fréquence GNT. Le générateur utilisé fournit un courant alternatif à des fréquences élevées de l'ordre de plusieurs centaines de kiloHertz à quelques dizaines de MégaHertz, cette dernière valeur de fréquence n'étant 15 pas limitative. En effet, plus la fréquence utilisée est élevée, mieux l'analyse accède à de minces couches de revêtement et mieux la présence d'une structure biphasée se distingue. La sonde peut comporter une seule bobine 20 inductrice dont on mesure la valeur d'inductance modifiée par la présence de la pièce en matériau métallique conducteur. Alternativement la sonde peut comporter deux bobines, une première bobine d'excitation électromagnétique et une seconde bobine de 25 détection de la réaction électromagnétique induite sur l'inductance de la sonde par les courants Foucault générés dans la masse métallique de la pièce analysée. La ou les bobines sont de préférence de type bobine planaire implantée sur un support flexible pour 30 pouvoir épouser le profil de la pièce, ce qui est particulièrement avantageux pour effectuer des mesures sur une pièce de géométrie complexe, notamment de pièces ayant des surfaces à courbure importante, comme une aube de turbine de turboréacteur (notamment sur le 35 bord d'attaque, aux points 5 et 6 des figures 1A et 1B).Thus, FIG. 3 is a SEM microscope view of a section of a part whose coating layer has two phases: a phase -Al (Ni, Pt) surmounted by a phase 22 '-Al2P.t . FIGS. 4 and 5 show an electromagnetic probe measuring device used to detect the appearance of a two-phase structure in an Al-Ni-Pt platinum alloy nickel aluminide coating layer underlying the surface. of a part to be analyzed according to the invention. The device comprises, an electromagnetic probe PRB, a GNT frequency generator for exciting the probe with an alternating induction current and an analysis apparatus MSR and ANL connected to the probe PRB. The apparatus analyzes the inductive response of the PRB probe to the electromagnetic excitation generated by the current of the GNT frequency generator. The generator used provides an alternating current at high frequencies of the order of several hundred kiloHertz to a few tens of MegaHertz, the latter frequency value not being limiting. Indeed, the higher the frequency used, the better the analysis accesses thin layers of coating and better the presence of a two-phase structure is distinguished. The probe may comprise a single inductive coil 20 whose inductance value modified by the presence of the piece of conductive metal material is measured. Alternatively, the probe may comprise two coils, a first electromagnetic excitation coil and a second coil for detecting the electromagnetic reaction induced on the inductance of the probe by the eddy currents generated in the metal mass of the analyzed part. The coil or coils are preferably of the planar coil type implanted on a flexible support so as to be able to match the profile of the part, which is particularly advantageous for measuring on a piece of complex geometry, in particular of parts having curved surfaces. important, such as a turbojet turbine blade (especially on the leading edge, at points 5 and 6 of FIGS. 1A and 1B).

2904111 10 Pour épouser au plus près le profil géométrique de la pièce et la couche de revêtement (sous-jacente), on utilise de préférence, comme illustré sur la figure 5, un dispositif de sonde électromagnétique à 5 succion muni d'un système d'aspiration de façon à plaquer la sonde PRB et la ou les bobines planaires contre la paroi extérieure de la pièce P à analyser. Les dimensions de la ou des bobines sont de l'ordre de quelques millimètres à quelques centimètres 10 (surface de l'ordre de 10 mm2 à 10 cm2) de façon à induire un champ magnétique dans une petite surface et sur une faible profondeur, ce qui permet d'analyser finement l'état local d'une mince couche de revêtement d'une épaisseur de l'ordre d'une dizaine de micromètres 15 à une centaine de micromètres. Le dispositif complet comportant la sonde électromagnétique PRB, le système d'aspiration et l'appareil d'analyse est commercialisé par la société italienne CESI sise à Milan-Italie.In order to conform as closely as possible to the geometrical profile of the workpiece and the coating layer (underlying), it is preferable to use, as illustrated in FIG. 5, a suction electromagnetic probe device equipped with a vacuum system. suction so as to press the PRB probe and the planar coil or coils against the outer wall of the part P to be analyzed. The dimensions of the coil or coils are of the order of a few millimeters to a few centimeters (area of the order of 10 mm 2 to 10 cm 2) so as to induce a magnetic field in a small area and on a shallow depth. which makes it possible to finely analyze the local state of a thin coating layer with a thickness of the order of about ten micrometers to about one hundred micrometers. The complete device comprising the PRB electromagnetic probe, the suction system and the analysis device is marketed by the Italian company CESI located in Milan-Italy.

20 Comme illustré sur la figure 5, ce type de dispositif de mesure de courants de Foucault par induction électromagnétique permet avantageusement d'effectuer des mesures à travers une épaisse couche de matériau non-conducteur, comme une céramique CER (par 25 exemple ZrO2). Dans le cas d'une sonde comportant une seule bobine, l'impédance de la bobine est modifiée par l'intensité des courants de Foucault induits dans la pièce par le champ électromagnétique généré par le 30 courant alternatif d'excitation émis par le générateur. Par conséquent, l'impédance de la sonde est représentative de la conductance de la masse conductrice de la pièce analysée par la sonde. Dans le cas d'une sonde comportant deux bobines, la première 35 bobine excité par le courant du générateur induit des courants de Foucault dans la pièce, et la seconde 2904111 11 bobine capte le champ magnétique modifié par la pièce. Par suite, le courant électrique alternatif qui apparaît dans la seconde bobine est représentatif de la conductance de la masse métallique de la pièce.As illustrated in FIG. 5, this type of electromagnetic induction eddy current measuring device advantageously makes it possible to measure through a thick layer of non-conductive material, such as CER ceramics (for example ZrO 2). In the case of a probe comprising a single coil, the impedance of the coil is modified by the intensity of the eddy currents induced in the part by the electromagnetic field generated by the alternating excitation current emitted by the generator. Therefore, the impedance of the probe is representative of the conductance of the conductive mass of the part analyzed by the probe. In the case of a probe having two coils, the first coil energized by the generator current induces eddy currents in the room, and the second coil senses the room-modified magnetic field. As a result, the alternating electric current that appears in the second coil is representative of the conductance of the metal mass of the part.

5 La profondeur de pénétration du champ magnétique d'excitation dépend de sa fréquence ainsi que de la conductivité électrique a et de la perméabilité magnétique p des couches de matériau traversées dans la pièce au droit de sonde 10 électromagnétique. A basse fréquence, le champ magnétique pénètre profondément dans l'épaisseur de la pièce et donne naissance à des courants de Foucault dans les divers niveaux de couches traversées jusqu'à une profondeur 15 limite élevée. A fréquence élevée, le champ magnétique pénètre superficiellement à une profondeur limitée et donne naissance à des courants de Foucault seulement dans les niveaux de couches les plus superficielles.The penetration depth of the excitation magnetic field is dependent on its frequency as well as on the electrical conductivity a and the magnetic permeability p of the material layers passed through the room to the electromagnetic probe. At low frequency, the magnetic field penetrates deep into the workpiece thickness and gives rise to eddy currents in the various levels of layers passed through to a high limiting depth. At high frequency, the magnetic field penetrates superficially to a limited depth and gives rise to eddy currents only in the most superficial layer levels.

20 Pour mesurer la conductivité o de plusieurs couches de matériau de profondeurs différentes, le dispositif met en oeuvre un générateur à balayage de fréquence permettant d'effectuer des mesures à plusieurs valeurs de fréquence donc à différentes 25 profondeurs. Dans l'application aux pièces de turboréacteurs comprenant un corps creux en substrat à base Ni recouvert par une couche de revêtement en AlNiPt et éventuellement une couche de barrière thermique en 30 céramique, la couche de céramique CER, non-conductrice n'intervient pas car elle est transparente aux ondes électromagnétiques (pas de courant de Foucault induits,pas d'influence sur l'allure des courbes de réponse mais seulement sur le niveau des courbes de 35 réponse).In order to measure the conductivity of several layers of material of different depths, the device uses a frequency sweeping generator which makes it possible to measure at several frequency values, therefore at different depths. In the application to turbojet engine parts comprising a hollow body made of Ni-based substrate covered by an AlNiPt coating layer and possibly a ceramic thermal barrier layer, the CER ceramic layer, which is non-conductive, does not intervene because it is transparent to electromagnetic waves (no eddy current induced, no influence on the shape of the response curves but only on the level of the response curves).

2904111 12 Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on applique la sonde en chacun des points 1 à 10 à la surface de la pièce (voir les figures 1A, 1B et 1C). Bien évidemment, le choix du 5 nombre et de l'emplacement des points de mesure est fonction notamment de la taille et de la géométrie de la pièce. De façon avantageuse, on utilise une sonde flexible à succion, ce qui permet de coller à la 10 surface convexe de la paroi d'intrados de la pièce et à la forte courbure du bord d'attaque. La sonde électromagnétique génère un champ électromagnétique qui donne naissance à un courant de Foucault dans les couches conductrices de la pièce.In an exemplary implementation of the method according to the invention, the probe is applied at each of the points 1 to 10 to the surface of the workpiece (see FIGS. 1A, 1B and 1C). Of course, the choice of the number and the location of the measurement points depends in particular on the size and the geometry of the part. Advantageously, a flexible suction probe is used, which makes it possible to bond to the convex surface of the intrados wall of the workpiece and to the strong curvature of the leading edge. The electromagnetic probe generates an electromagnetic field that gives rise to an eddy current in the conductive layers of the part.

15 A leur tour, les courants de Foucault s'opposent au champ électromagnétique qui leur à donné naissance, de sorte que ce champ électromagnétique de la sonde est modulé, ce qui modifie sa valeur d'inductance, donc sa valeur d'impédance.In turn, the eddy currents oppose the electromagnetic field which gave them birth, so that this electromagnetic field of the probe is modulated, which modifies its inductance value, therefore its impedance value.

20 Par conséquent, les mesures d'impédance de la sonde sont représentatives de l'importance des courants de Foucault dans les couches de la pièce. Plus une couche est conductrice, plus les courants de Foucault sont importants et plus la valeur d'impédance de la 25 sonde augmente. En faisant varier la fréquence du champ électromagnétique créateur du courant de Foucault, on modifie la profondeur de pénétration de ce champ électromagnétique dans les couches conductrices. Ainsi, 30 la réponse, et en particulier l'impédance mesurée, aux plus fortes fréquences dépend des caractéristiques physicoélectriques des couches conductrices les plus externes. L'appareil d'analyse de la réponse de la sonde 35 corrige le niveau de réponse affaibli par un écartement entre la sonde et le matériau conducteur, notamment à 2904111 13 cause de l'épaisseur de la couche de céramique CER. L'appareil effectue également une rectification de la pente des mesures d'impédance en fonction de la fréquence de façon à ramener les mesures d'impédance 5 sur une masse homogène de matériau conducteur à une valeur constante. L'appareil permet en outre d'extraire des mesures de conductivité des couches de matériau conducteur, comme on le verra par la suite, en mettant 10 en oeuvre un modèle à plusieurs couches, tel que représenté sur la figure 6. La figure 7 montre l'allure de courbes fréquentielles de mesures d'impédance obtenues avec un tel dispositif en appliquant la sonde électromagnétique 15 sur quatre échantillons de types différents, le générateur de fréquence du dispositif effectuant ici un balayage de plusieurs fréquences dans une gamme de 0,8 MégaHertz à 10 MégaHertz. La courbe de réponse Q correspond à des mesures 20 d'impédances de la sonde effectuées successivement à plusieurs fréquences sur un échantillon constitué uniquement de substrat en alliage de nickel sans revêtement. La courbe Q est sensiblement constante et de niveau réduit ce qui correspond au fait que la 25 conductivité de l'échantillon est constante dans toute son épaisseur et de valeur réduite. L'analyse de l'appareil indique que cette pièce en substrat a une valeur de conductivité 62=0,683.106 Siemens/mètre. La courbe I est la réponse d'un échantillon 30 recouvert d'une couche de revêtement en composé Al-Ni-Pt monophasé, c'est-à-dire constituée d'une seule phase -AlNiPt. La courbe I proche à basse fréquence de la courbe 0 s'élève avec la fréquence du fait que la couche de revêtement superficielle en aluminiure de 35 nickel platiné f3-AlNiPt a une conductivité supérieure au substrat à base de nickel. L'analyse de l'appareil 2904111 14 extrait une valeur de conductivité de la couche de revêtement 61=1,26 MS/m bien plus élevée que celle du substrat 62=0,69 MS/m. La courbe II est la réponse d'un échantillon 5 recouvert d'une couche de revêtement en AlNiPt biphasé. Les mesures d'impédance de la courbe II s'élèvent en fonction de la fréquence avec une pente bien plus forte que la courbe I du fait que la couche de revêtement en AlNiPt biphasé a une conductivité nettement supérieure 10 à la couche de revêtement en AlNiPt monophasé. L'analyse de l'appareil indique une valeur de conductivité de la couche de AlNiPt biphasé 61=1,45 MS/m encore plus élevée que la valeur de conductivité 62=1,26 MS/m de la couche de AlNiPt 15 monophasé. La courbe III correspond à des mesures d'impédance sur un échantillon avec une couche de revêtement en AlNiPt très biphasé. La courbe III s'élève avec la fréquence avec une pente proche mais 20 légèrement supérieure à la courbe II de l'échantillon biphasé. La mesure de l'impédance de la sonde électromagnétique fournit donc une première indication sur l'état monophasé ou biphasé des échantillons.Therefore, the impedance measurements of the probe are representative of the importance of the eddy currents in the layers of the part. The more conductive a layer, the higher the eddy currents and the higher the impedance value of the probe. By varying the frequency of the electromagnetic field creating the eddy current, the depth of penetration of this electromagnetic field in the conductive layers is changed. Thus, the response, and in particular the measured impedance, at the higher frequencies depends on the physicoelectric characteristics of the outermost conductive layers. The probe response analysis apparatus 35 corrects the weakened response level by a spacing between the probe and the conductive material, particularly because of the thickness of the CER ceramic layer. The apparatus also performs slope correction of the impedance measurements as a function of frequency so as to reduce the impedance measurements to a homogeneous mass of conductive material at a constant value. The apparatus also makes it possible to extract conductivity measurements from the conductive material layers, as will be seen below, by implementing a multi-layer model, as shown in FIG. 6. FIG. the appearance of frequency curves of impedance measurements obtained with such a device by applying the electromagnetic probe 15 to four samples of different types, the frequency generator of the device performing here a scanning of several frequencies in a range of 0.8 MegaHertz at 10 MegaHertz. The response curve Q corresponds to measurements of impedances of the probe made successively at several frequencies on a sample consisting solely of uncoated nickel alloy substrate. The curve Q is substantially constant and of reduced level, which corresponds to the fact that the conductivity of the sample is constant throughout its thickness and of reduced value. Analysis of the apparatus indicates that this substrate part has a conductivity value of 62 = 0.683.106 Siemens / meter. Curve I is the response of a sample coated with a single-phase Al-Ni-Pt compound coating layer, i.e. composed of a single -AlNiPt phase. The low frequency near curve I of curve 0 rises with the frequency that the platinum nickel aluminide surface coating layer f3-AlNiPt has a higher conductivity than the nickel-based substrate. The analysis of the apparatus extracts a conductivity value of the coating layer 61 = 1.26 MS / m much higher than that of the substrate 62 = 0.69 MS / m. Curve II is the response of a sample coated with a two-phase AlNiPt coating layer. The impedance measurements of curve II are frequency-dependent with a much steeper slope than curve I because the two-phase AlNiPt coating layer has a much higher conductivity than the AlNiPt coating layer. phase. Analysis of the apparatus indicates a conductivity value of the two-phase AlNiPt layer 61 = 1.45 MS / m even higher than the conductivity value 62 = 1.26 MS / m of the single-phase AlNiPt layer. Curve III corresponds to impedance measurements on a sample with a very two-phase AlNiPt coating layer. Curve III rises with frequency with a near but slightly higher slope than curve II of the two-phase sample. The measurement of the impedance of the electromagnetic probe thus provides a first indication of the single-phase or two-phase state of the samples.

25 Ainsi, la comparaison des courbes fréquentielles de mesures d'impédance effectuées sur des échantillons revêtus de couches en AlNiPt monophasé et biphasé, indiquent que les mesures d'impédance à haute, fréquence HF sont susceptibles d'indiquer l'existence 30 d'un phénomène de structure biphasée dans la couche de revêtement. Les mesures d'impédance s'effectuent à une fréquence élevée ou de préférence à plusieurs fréquences dans une plage de fréquences HF de l'ordre 35 d'une ou de quelques centaines de kiloHertz à plusieurs dizaines de MégaHertz et de manière générale supérieure 2904111 15 à un MégaHertz, voire supérieure à une dizaine de MégaHertz. Ainsi, la mesure du niveau d'impédance à une fréquence élevée permet de distinguer l'apparition d'un 5 phénomène de structure biphasée dans de minces couches de revêtement en aluminiure de nickel modifié par du platine sur des échantillons massifs en substrat à base d'alliage de nickel. L'application du procédé sur des aubes creuses 10 de turbine en substrat à base de Ni recouvertes de couches de revêtement en AlNiPt a été testée en vue de détecter l'existence d'une structure biphasée sur chacune des aubes. Les figures 8 à 14 illustrent des résultats 15 d'une campagne de mesure menée sur des aubes creuses de turbine HP, en effectuant des mesures sur chaque aube en déplaçant la sonde électromagnétique à succion sur plusieurs points d'analyse 1 à 10 comme indiqué sur les schéma des figures 1A à 1C.Thus, comparison of impedance measurement frequency curves made on single-phase and two-phase AlNiPt-coated samples indicates that high frequency, RF frequency impedance measurements are likely to indicate the existence of a two-phase structure phenomenon in the coating layer. Impedance measurements are performed at a high frequency or preferably at a plurality of frequencies in an RF frequency range of the order of one or a few hundred kiloHertz to several tens of MegaHertz and generally greater than 2904111. at a MegaHertz, or even more than a dozen megahertz. Thus, measuring the impedance level at a high frequency makes it possible to distinguish the occurrence of a two-phase structure phenomenon in thin layers of platinum-modified nickel aluminide coating on solid bulk substrate samples. nickel alloy. Application of the method to Ni-based substrate turbine hollow vanes coated with AlNiPt coating layers was tested to detect the existence of a two-phase structure on each of the vanes. FIGS. 8 to 14 illustrate results of a measurement campaign carried out on HP turbine hollow blades, by taking measurements on each blade by moving the suction electromagnetic probe over several analysis points 1 to 10 as indicated on FIGS. the diagram of FIGS. 1A to 1C.

20 Les figures 8 à 11 montrent l'allure de courbes de mesures d'impédance de la sonde relevées, à plusieurs fréquences entre 800 kHz et 8 MHz, en dix points 1 à 10 sur quatre aubes creuses 25 X,XI,XII,XIII. La figure 8 montre les dix courbes fréquentielles 1-10 de mesures d'impédance relevées sur une ébauche d'aube creuse X constituée de substrat nu en alliage à base de nickel, sans revêtement, ni 30 barrière thermique. La figure 9 montre les dix courbes 1-10 de mesures d'impédance relevées sur une aube XI faisant partie d'un lot dont l'échantillon est monophasé. Les figures 10 et 11 montrent les dix courbes 35 de mesures d'impédance relevées sur deux aubes XII et 2904111 16 XIII faisant partie de deux lots présentant des échantillons biphasés. Sur les figures 8 et 9, les courbes de mesures d'impédance de la sonde appliquée sur les aubes X et 5 XI, présentent une allure en forme de plateau avec des valeurs d'impédance stables, non-croissantes aux fréquences supérieures à environ 2 MHz, ici. Les valeurs d'impédance mesurées restent inférieures à la valeur de référence 0.FIGS. 8 to 11 show the appearance of measured impedance measurement curves of the probe, at several frequencies between 800 kHz and 8 MHz, at ten points 1 to 10 on four hollow vanes X, XI, XII, XIII. . FIG. 8 shows the ten frequency curves 1-10 of impedance measurements taken on a hollow blade blank X consisting of nickel-based bare substrate, uncoated, and thermal barrier. FIG. 9 shows the ten curves 1-10 of impedance measurements taken on a blade XI belonging to a batch whose sample is single-phase. Figures 10 and 11 show the ten impedance measurement curves taken from two vanes XII and XIII belonging to two batches having two-phase samples. In FIGS. 8 and 9, the impedance measurement curves of the probe applied on blades X and XI present a plateau-like shape with stable, non-increasing impedance values at frequencies greater than about 2. MHz, here. The measured impedance values remain below the reference value 0.

10 Sur les figures 10 et 11, les courbes de mesure d'impédance des aubes XII et XIII présentent des valeurs croissant régulièrement aux fréquences supérieures à 2 MHz (ici jusqu'à une fréquence de coupure de 8MHz imposée par le générateur utilisé), 15 avec des valeurs au delà de 2MHz supérieures à la valeur de référence O. A l'expertise au Microscope Electronique à Balayage de coupes effectuées en passant par les points de mesure 1 à 10, il s'avère que : - l'aube XI est monophasée ; - l'aube XII est légèrement et partiellement biphasée, la zone biphasée couvrant l'extrados (points 5 à 10); - l'aube XIII est très biphasée sur toute sa surface (quasi-totalité des points 1 à 10). Ces premiers résultats sur aubes confirment que les mesures d'impédance fournies par la sonde avec la rectification fréquentielle du dispositif, constituent un paramètre révélateur de la présence d'une structure 30 biphasée en un ou plusieurs points dans la couche de revêtement d'une aube creuse. Pour obtenir un paramètre numérique et établir une limite mesurable d'apparition de la structure biphasée, il est prévu, selon une alternative du 35 procédé, de faire appel aux mesures de conductivité élaborées par le dispositif utilisé.In FIGS. 10 and 11, the impedance measurement curves of the blades XII and XIII show regularly increasing values at frequencies above 2 MHz (here up to a cut-off frequency of 8 MHz imposed by the generator used). with values beyond 2MHz greater than the reference value O. To the scanning electron microscope expertise of cuts made through the points of measurement 1 to 10, it turns out that: - the dawn XI is single phase; - The dawn XII is slightly and partially two-phase, the two-phase zone covering the upper surface (points 5 to 10); - Dawn XIII is very biphasic over its entire surface (almost all points 1 to 10). These first blade results confirm that the impedance measurements provided by the probe with the frequency rectification of the device constitute a parameter indicative of the presence of a two-phase structure at one or more points in the coating layer of a blade. dig. In order to obtain a numerical parameter and to establish a measurable limit for the appearance of the two-phase structure, it is provided, according to an alternative of the method, to use the conductivity measurements produced by the device used.

20 25 2904111 17 Pour mesurer la conductivité a des couches de la pièce, le dispositif utilise des mesures d'impédance à plusieurs valeurs de fréquences, telles que celles obtenues précédemment grâce au générateur à balayage de 5 fréquence. Cependant les mesures fournissent seulement une valeur globale d'impédance de la sonde représentative de la somme globale (intégrale) des conductivités des niveaux de profondeur rencontréssuccessivement, 10 pondérées par l'importance relative des courants de Foucault dans chacun de ces niveaux. Pour extraire une valeur de conductivité a d'une couche, l'appareil met en oeuvre un modèle d'analyse à plusieurs couches représenté sur 15 figure 6. Le modèle de la figure 6 prend en compte trois couches conductrices Cl, C2, C3 et leur attribue respectivement une épaisseur L1, L2, L3, une conductivité électrique al, 62, a3 (mesure de 20 conductance par unité de longueur, s'exprimant en Siemens par mètre, S/m) et une perméabilité magnétique 1.1.1, p.2, p3. Dans l'application aux pièces de turbines comprenant un corps creux en substrat à base d'alliage 25 de nickel recouvert par une couche de revêtement en aluminiure de nickel allié de platine et éventuellement une couche de barrière thermique en céramique, - la couche de céramique, non-conductrice n'intervient pas (transparente aux ondes 30 électromagnétique, pas de courant de Foucault induits); - les épaisseurs du substrat en alliage de nickel et de couche de revêtement en Al-Ni-Pt sont non-ferromagnétiques et les coefficients de perméabilité magnétique relative p2, .1_13 sont 35 considérés comme des constantes égales à un 2904111 18 (perméabilité magnétique absolue, 1.1 = 110.1 Po, constante de perméabilité magnétique du vide) - la cavité de l'aube creuse remplie d'air, est non conductrice et n'intervient pas (conductivité C3 5 nulle ou minorée). Pour déterminer la conductivité et l'épaisseur de chaque couche, l'appareil d'analyse procède par approximations successives. L'appareil d'analyse fixe des valeurs arbitraires d'épaisseur et de conductivité 10 L2, 62, L3, 63 pour chaque couche et simule, en fonction de ces paramètres, les courants de Foucault engendrés dans les couches et la réponse électromagnétique globale du modèle. L'appareil compare la réponse du modèle à différentes fréquences avec la 15 réponse électromagnétique réelle mesurée à l'aide de la sonde aux mêmes fréquences et détermine une erreur quadratique entre les deux courbes de réponses. L'appareil teste ainsi plusieurs séries de valeurs L1,61, L2, 62, L3, 63 et calcule les erreurs 20 correspondantes pour sélectionner finalement la série de valeurs L1 ,al, L2, 62, L3, 63 pour laquelle l'erreur quadratique est minimale. La figure 12 représente sous forme de diagramme synthétique, les mesures de conductivité (61) relevées 25 sur les aubes creuses X, XI, XII, XIII des figures 10 à 13. Les mesures de conductivité sur l'ébauche d'aube creuse X constituée uniquement de substrat Ni, font état de valeurs de conductivité al comprises entre 30 0,6 MS/m et 0,7 MS/m avec une valeur moyenne de 0,65 MégaSiemens par mètre. L'aube XI dont la couche de revêtement est monophasée, présente dix points 1-10 de mesures de conductivité 61 qui s'échelonnent entre 0,65 MS/m et 35 0,96 MS/m avec une moyenne d'environ 0,8 MégaSiemens/mètre.In order to measure the conductivity at layers of the workpiece, the device uses impedance measurements at several frequency values, such as those previously obtained by means of the frequency scanning generator. However, the measurements only provide a global impedance value of the probe representative of the overall (integral) sum of the conductivities of the depth levels successively encountered, weighted by the relative importance of the eddy currents in each of these levels. To extract a conductivity value a from a layer, the apparatus uses a multi-layer analysis model shown in FIG. 6. The model of FIG. 6 takes into account three conductive layers C1, C2, C3 and assigns them respectively a thickness L1, L2, L3, an electrical conductivity al, 62, a3 (conductance measurement per unit length, expressed in Siemens per meter, S / m) and a magnetic permeability 1.1.1, p .2, p3. In the application to turbine parts comprising a nickel alloy substrate hollow body covered by a platinum alloyed nickel aluminide coating layer and optionally a ceramic thermal barrier layer, - the ceramic layer non-conductive does not intervene (transparent to electromagnetic waves, no eddy current induced); the thicknesses of the nickel alloy substrate and the Al-Ni-Pt coating layer are non-ferromagnetic and the relative magnetic permeability coefficients p2, 113 are considered to be constants equal to an absolute magnetic permeability; , 1.1 = 110.1 Po, magnetic vacuum permeability constant) - the cavity of the hollow blade filled with air, is non-conductive and does not intervene (conductivity C3 5 zero or less). To determine the conductivity and the thickness of each layer, the analysis apparatus proceeds by successive approximations. The analyzer sets arbitrary values of thickness and conductivity L2, 62, L3, 63 for each layer and simulates, based on these parameters, the eddy currents generated in the layers and the overall electromagnetic response of the layer. model. The apparatus compares the response of the model at different frequencies with the actual electromagnetic response measured with the probe at the same frequencies and determines a quadratic error between the two response curves. The apparatus thus tests several series of values L1, 61, L2, 62, L3, 63 and calculates the corresponding errors to finally select the series of values L1, A1, L2, 62, L3, 63 for which the quadratic error is minimal. FIG. 12 is a synthetic diagram showing the conductivity measurements (61) taken on the hollow vanes X, XI, XII, XIII of FIGS. 10 to 13. The conductivity measurements on the hollow blade blank X constituted by only Ni substrate, report values of conductivity α between 0.6 MS / m and 0.7 MS / m with an average value of 0.65 MegaSiemens per meter. The dawn XI whose coating layer is single-phase, has ten points 1-10 conductivity measurements 61 which range between 0.65 MS / m and 0.96 MS / m with an average of about 0, 8 MegaSiemens / meter.

2904111 19 Sur l'aube XII dont la couche de revêtement est en partie biphasée (certains points de l'extrados présentent une structure biphasée, d'autres points présentent une structure à une seule phase) les mesures 5 de conductivité 6l s'échelonnent entre 0,85 MS/m et 1,2 MS/m avec une valeur moyenne d'environ 1 MS/m. Sur l'aube XIII très biphasée (la plupart des points présentant une structure biphasée), les mesures de conductivité 61 s'échelonnent entre 0,9 MS/m et 10 1,32 MS/m avec une valeur moyenne d'environ 1,1 MS/m. Dans l'ensemble, les pièces biphasées XII et XIII présentent des mesures de conductivité plus élevées que la pièce monophasée XI. Les valeurs moyennes de conductivité pour les pièces biphasées XII 15 et XIII se situent autour de 1 MS/m à 1,1 MS/m tandis que la valeur moyenne de conductivité pour l'aube monophasée XI se situe aux environs de 0,8 MS/m à 0,9 MS/m. Une mesure élevée de la conductivité 61 de la couche de revêtement constitue donc un indice 20 révélateur d'une structure biphasée. Ainsi, les mesures de conductivité permettent de distinguer globalement une pièce biphasée par rapport à une pièce monophasée, en se basant notamment sur des valeurs en plusieurs points ou sur une valeur 25 moyenne. On peut par exemple, dans le cas présent, fixer un seuil moyen de mesure de conductivité à une valeur de l'ordre de 0,8 MS/m à 1,2 MS/m ici, pour distinguer les pièces biphasées par rapport aux pièces 30 monophasées, en se basant sur les valeurs moyennes de conductivité en plusieurs points de chaque pièce. Cependant, les mesures ponctuelles de conductivité sur la pièce monophasée XI s'étendent sur une plage de valeurs comprises entre 0,65 MS/m et 35 1 MS/m tandis que les mesures ponctuelles de conductivité sur les pièces biphasées XII et XIII 2904111 20 s'étendent sur une plage de valeurs comprises entre 0,85 MS/m et plus de 1,3 MS/m. Ces plages de mesure se recouvrent, ce qui pose une difficulté pour discriminer de façon certaine une 5 pièce biphasée par rapport à une pièce monophasée et surtout pour localiser de façon sûre chaque point biphasé sur une pièce par rapport à un point exempt de structure biphasée. De plus, les points qui s'avèrent être biphasés 10 à l'analyse au MEB des coupes des aubes XII et XIII ne correspondent pas aux points pour lesquels la mesure de conductivité al est la plus élevée et notamment supérieure à 1 MS/m. Les points des aubes XII et XIII qui s'avèrent monophasés ne correspondent pas au points 15 de mesure de conductivité al les moins élevés, inférieurs à 1-1,1 MS /m. La plage de mesure de conductivité 61 comprise entre 0,9 et 1,2 MS/m forme donc une zone critique, dans lequel l'incertitude de mesure sur le paramètre de 20 conductivité superficiel 61 ne permet pas de discriminer nettement un point biphasé par rapport à un point monophasé. Cette incertitude est due à l'appareillage de mesure et aux limites du modèle d'analyse utilisé qui 25 calcule le paramètre de conductivité 61 d'une couche de revêtement avec une certaine imprécision dans cette plage en procédant par approximations successives pour déterminer la valeur de conductivité 61 et l'épaisseur L1 de la couche de revêtement.On dawn XII, the coating layer of which is partly biphasic (certain points of the extrados have a two-phase structure, other points have a single-phase structure), the conductivity measurements 61 extend between 0.85 MS / m and 1.2 MS / m with an average value of about 1 MS / m. On the very two-phase blade XIII (most points having a two-phase structure), the conductivity measurements 61 range between 0.9 MS / m and 1.32 MS / m with an average value of about 1, 1 MS / m. Overall, the two-phase parts XII and XIII have higher conductivity measurements than the single-phase part XI. The average conductivity values for the two-phase parts XII 15 and XIII are around 1 MS / m at 1.1 MS / m while the average conductivity value for the single-phase blade XI is around 0.8 MS. / m at 0.9 MS / m. A high measurement of the conductivity 61 of the coating layer is therefore indicative of a two-phase structure. Thus, the conductivity measurements make it possible to globally distinguish a two-phase part from a single-phase part, based in particular on values at several points or on an average value. For example, in the present case, it is possible to set a mean conductivity measurement threshold at a value of the order of 0.8 MS / m to 1.2 MS / m here, to distinguish the two-phase pieces from the pieces. 30 single phase, based on the average conductivity values at several points of each part. However, the point conductivity measurements on the single-phase part XI extend over a range of values between 0.65 MS / m and 1 MS / m while the conductivity spot measurements on the two-phase parts XII and XIII. extend over a range of values between 0.85 MS / m and more than 1.3 MS / m. These measurement ranges overlap, which poses a difficulty to discriminate a certain two-phase part with respect to a single-phase part and above all to reliably locate each two-phase point on a workpiece relative to a point free of two-phase structure. In addition, the points that turn out to be two-phase to the SEM analysis of blade sections XII and XIII do not correspond to the points for which the measurement of conductivity est1 is the highest and in particular greater than 1 MS / m. The points of the vanes XII and XIII which prove to be single-phase do not correspond to the lowest conductivity measurement points, less than 1-1.1 MS / m. The conductivity measurement range 61 between 0.9 and 1.2 MS / m thus forms a critical zone, in which the measurement uncertainty on the surface conductivity parameter 61 does not make it possible to clearly discriminate a two-phase point by compared to a single-phase point. This uncertainty is due to the measurement apparatus and the limitations of the analysis model used which calculates the conductivity parameter 61 of a coating layer with some inaccuracy in this range by successive approximations to determine the value of conductivity 61 and the thickness L1 of the coating layer.

30 Or, il se trouve que les couches de revêtement des aubes testées sont très fines, leur épaisseur étant seulement de l'ordre de quelques dizaines de micromètres à une centaine de micromètres (nominalement 40 à 75 .m) alors que la limite de définition du modèle utilisé est de l'ordre de plusieurs dizaines de micromètres (nominalement 50 pm).However, it turns out that the coating layers of the blades tested are very thin, their thickness being only of the order of a few tens of micrometers to a hundred micrometers (nominally 40 to 75 .m) whereas the limit of definition the model used is of the order of several tens of micrometers (nominally 50 pm).

2904111 21 L'incertitude provient donc du fait que le modèle d'analyse utilisé travaille à sa limite de définition. Pour résoudre ce problème d'incertitude de 5 mesure, il est proposé selon l'invention de faire appel à un meilleur paramètre issu des mesures de conductivité et d'épaisseur de la couche de revêtement et du substrat, fournies par le dispositif. De façon surprenante, pour s'affranchir de 10 l'incertitude sur les calculs de al et de L1, il est prévu de calculer un critère obtenu en multipliant une valeur de conductivité par une valeur d'épaisseur, un tel produit étant homogène à une conductance. Selon une version de calcul simple, on peut 15 choisir un critère de caractérisation correspondant au produit de la valeur de conductivité al par l'épaisseur Ll de la couche de revêtement. De préférence, le critère de caractérisation de la structure biphasée s'établit selon la formule 20 suivante : C = (a'l - 62) x Ll laquelle, 61 est une mesure de conductivité de la couche de 25 revêtement, 62 est une mesure de conductivité du substrat et, Li est une mesure de l'épaisseur de la couche de revêtement, ces mesures étant effectuées par le modèle d'analyse en chaque point de la pièce analysée.The uncertainty arises from the fact that the analytical model used is working at its limit of definition. To solve this problem of measurement uncertainty, it is proposed according to the invention to use a better parameter resulting from the conductivity and thickness measurements of the coating layer and the substrate, provided by the device. Surprisingly, in order to overcome the uncertainty in the calculations of al and L1, it is intended to calculate a criterion obtained by multiplying a conductivity value by a value of thickness, such a product being homogeneous at a given value. conductance. According to a simple calculation version, a characterization criterion corresponding to the product of the conductivity value α1 can be chosen by the thickness L1 of the coating layer. Preferably, the characterization criterion of the two-phase structure is established according to the following formula: ## EQU1 ## where, 61 is a measurement of the conductivity of the coating layer, 62 is a measure of conductivity of the substrate and Li is a measure of the thickness of the coating layer, these measurements being made by the analysis model at each point of the analyzed part.

30 Le critère de caractérisation C est homogène à une conductance et s'exprime en Siemens. De façon avantageuse et surprenante, l'erreur d'approximation sur les valeurs de conductivité 61-a2 compense l'erreur d'approximation sur les valeurs 35 d'épaisseur L1 calculées par le modèle, si bien que les valeurs du critère C présentent une faible incertitude.The characterization criterion C is homogeneous to a conductance and is expressed in Siemens. Advantageously and surprisingly, the approximation error on the conductivity values 61-a2 compensates for the approximation error on the L1 thickness values calculated by the model, so that the values of the criterion C are low uncertainty.

2904111 22 La figure 13 montre sous forme de diagramme les résultats de calcul du critère C obtenus à partir des valeurs de conductivité al, 01 et d'épaisseur L1 établies par le modèle pour les dix points 1-10 des 5 aubes X, XI, XII,XIII des figures 8 à 11. Les valeurs du critère C apparaissent nettement distinctes et s'échelonnent respectivement pour chacune des aubes X, XI, XII et XIII : - à des valeurs minimes inférieures à 8 S pour 10 l'aube X sans revêtement ; - à de faibles valeurs entre 8 et 14 S pour l'aube XI monophasée ; - à des valeurs s'élevant entre 14 S et 47 S pour l'aube XII partiellement biphasée ; 15 - à des valeurs élevées entre 20 S et 66 S pour l'aube XIII présentant un extrados très biphasé. De façon avantageuse, les valeurs du critère C pour l'aube monophasée XI se démarquent des valeurs du 20 critère C pour les aubes biphasées XII et XIII. Avantageusement, il n'y a pas de recouvrement entre la plage de valeurs du critère C pour l'aube XI monophasée et la plage de valeurs du critère C pour les aubes biphasées XII et XIII.FIG. 13 diagrammatically shows the calculation results of the criterion C obtained from the values of conductivity al, O1 and thickness L1 established by the model for the ten points 1-10 of the 5 blades X, XI, XII, XIII of Figures 8 to 11. The values of the criterion C appear distinctly distinct and are respectively spaced for each of the vanes X, XI, XII and XIII: at minimal values less than 8 S for the blade X without coating; at low values between 8 and 14 S for single-phase dawn XI; at values ranging between 14 S and 47 S for the partially biphasic dawn XII; At high values between 20 S and 66 S for the XIII blade having a very two-phase extrados. Advantageously, the values of the criterion C for the single-phase blade XI differ from the values of the criterion C for the two-phase blades XII and XIII. Advantageously, there is no overlap between the range of values of the criterion C for the single-phase blade XI and the range of values of the criterion C for the two-phase blades XII and XIII.

25 En outre, il apparaît que les points des aubes biphasées XII et XIII présentant les plus fortes valeurs du critère C (notamment supérieur aux valeurs moyennes de 30 S à 40 S) coïncident avec les points qui s'avèrent biphasés à l'observation au MEB des coupes 30 des aubes XII et XIII. Les points des aubes XII et XIII présentant les plus faibles valeurs du critère C (notamment inférieur aux valeurs moyennes de 30 S-40 S), coïncident avec les points qui s'avèrent monophasés sur les coupes observées au MEB.In addition, it appears that the points of the two-phase blades XII and XIII having the highest values of the criterion C (in particular greater than the average values of 30 S to 40 S) coincide with the points which prove to be two-phase to the observation at SEM of sections 30 of the blades XII and XIII. The points of the blades XII and XIII having the lowest values of the criterion C (in particular lower than the mean values of 30 S-40 S), coincide with the points which prove to be single-phase on the sections observed at the SEM.

35 Ainsi le critère C correspondant au produit Ll.(al-a2)) constitue un critère fiable de 2904111 23 caractérisation de la structure biphasée permettant de discriminer nettement une pièce biphasée par rapport à une pièce monophasée. De façon avantageuse les valeurs critère C 5 se démarquent, ce qui permet de fixer un seuil ou même deux valeurs de seuil pour discriminer de manière nette un point biphasé par rapport à un point monophasé. D'après les résultats des mesures précédentes sur les aubes XI,XII,XIII, on peut fixer, à titre 10 indicatif, une première valeur de seuil de 30 Siemens en dessous duquel un point d'une pièce est considéré comme monophasé et une seconde valeur de seuil de 40 Siemens au-dessus duquel un point d'une pièce est considéré comme biphasé.Thus the criterion C corresponding to the product L1 (a1-a2) is a reliable criterion for characterizing the two-phase structure which makes it possible to clearly discriminate a two-phase part with respect to a single-phase part. Advantageously, the criterion values C 5 stand out, which makes it possible to set a threshold or even two threshold values in order to clearly discriminate a two-phase point with respect to a single-phase point. From the results of the previous measurements on blades XI, XII, XIII, it is possible to set, by way of indication, a first Siemens threshold value below which a point of a part is considered as single-phase and a second threshold value of 40 Siemens above which a point of a part is considered two-phase.

15 Par suite, selon cet exemple, une pièce est qualifiée comme étant monophasée si le critère de caractérisation de la structure biphasée C est inférieur au premier seuil, ici de 30 S, en tous les points d'analyse de la pièce. La pièce est considérée 20 comme biphasée si le critère de caractérisation de la structure biphasée est supérieur au second seuil, ici de 40 S, en au moins un point d'analyse de la pièce. Ces résultats sont confirmés par une campagne de mesure sur plusieurs lots comptant plusieurs 25 centaines d'aubes et dont les résultats ne peuvent être reproduits en entier ici. La figure 14 indique les valeurs de mesures sur deux aubes L et M qui se sont distinguées dans cette campagne de test.As a result, according to this example, a part is qualified as being single-phase if the criterion of characterization of the two-phase structure C is less than the first threshold, here of 30 S, at all the points of analysis of the part. The part is considered as two-phase if the characterization criterion of the two-phase structure is greater than the second threshold, in this case 40 S, in at least one point of analysis of the part. These results are confirmed by a measurement campaign on several lots with several hundred hundreds of blades and whose results can not be reproduced in full here. Figure 14 shows the measurement values on two blades L and M which have distinguished themselves in this test campaign.

30 La première aube L a été sélectionnée car elle présente des valeurs du critère de caractérisation de la structure biphasée C extrêmement élevée entre 45 S et 96 Siemens, sur tous les points d' analyse 1-10 sauf en deux points n 7 et n 9 (19 S et 23 Siemens).The first blade L has been selected because it has values of the criterion of characterization of the extremely high biphasic structure C between 45 S and 96 Siemens, on all points of analysis 1-10 except at two points n 7 and n 9 (19 S and 23 Siemens).

35 A l'expertise au MEB des coupes de l'aube L, on observe une importante structure biphasée (3-(Ni,Pt}Al + 2904111 24 -Al2Pt sur toute surface de l'aube, particulièrement marqué à la partie supérieure de l'aube (points 2,4,6,10) à l'exception des deux points n 7 et 9 à la partie inférieure de l'extrados.At the SEM expertise of the blade sections L, a large two-phase structure (3- (Ni, Pt) Al + 2904111 24 -Al2Pt is observed on any surface of the blade, particularly marked at the top of the blade. dawn (points 2,4,6,10) with the exception of the two points n 7 and 9 on the lower part of the extrados.

5 La seconde aube M a été sélectionnée car, parmi les dix points d'analyse 1 à 10, les mesures du critère C atteignent une valeur maximale de 33 Siemens qui se situe entre le premier seuil de 30 S et le second seuil de 40 S indiqué précédemment. Deux points n 2 et n 6 10 présentent des valeurs maxima du critère C de 33 Siemens, tous les autres points ayant des valeurs de critère C inférieures à 26 Siemens. A l'expertise au MEB des coupes de l'aube M, on observe une structure biphasée peu importante à la 15 partie supérieure du bord de fuite et du bord d'attaque de l'aube, c'est-à-dire aux points n 2 et 6. Tout le reste de la surface de l'aube M est monophasé. Ces résultats sur des aubes qui se démarquent parmi des lots de plusieurs centaines d'aubes, 20 confirment la pertinence du critère de caractérisation C de la structure biphasée élaboré selon l'invention et valident, en particulier, les deux valeurs de seuil fixées pour discriminer les points biphasées par rapport aux points monophasés.The second blade M was selected because, among the ten analysis points 1 to 10, the measurements of the criterion C reach a maximum value of 33 Siemens which lies between the first threshold of 30 S and the second threshold of 40 S. indicated previously. Two points n 2 and n 6 10 have maximum values of criterion C of 33 Siemens, all the other points having criterion values C less than 26 Siemens. At the SEM expertise of the dawn sections M, there is a small two-phase structure at the upper part of the trailing edge and the leading edge of the blade, that is to say at the points n 2 and 6. The rest of the surface of the dawn M is single-phase. These results on blades that stand out among batches of several hundred blades, 20 confirm the relevance of the characterization criterion C of the two-phase structure developed according to the invention and validate, in particular, the two threshold values set to discriminate. biphasic points compared to single-phase points.

25 Ainsi, l'invention fournit un procédé de contrôle non destructif de pièces de turbine recouverte de couches de revêtement en aluminiure de nickel allié platine, dans lequel on mesure un tel critère de caractérisation de la structure biphasée en un ou 30 plusieurs points de chaque pièce, on discrimine chaque mesure du critère par rapport à au moins un seuil de discrimination du critère de caractérisation de la structure biphasée (après avoir déterminé la ou les valeurs de seuil de discrimination d'une pièce 35 monophasée par rapport à une pièce biphasée) et on qualifie comme monophasée chaque pièce dont tous les 2904111 25 points de mesure présentent un critère de caractérisation de structure biphasée inférieur au seuil et/ou on disqualifie comme biphasée chaque pièce dont au moins un point de mesure présente un critère de 5 caractérisation supérieur au seuil de discrimination.Thus, the invention provides a method of non-destructive testing of turbine parts coated with platinum alloyed aluminide aluminide coating layers, wherein such a characterization criterion of the two-phase structure is measured at one or more points of each In the workpiece, each measurement of the criterion is discriminated against at least one discrimination threshold of the characterization criterion of the two-phase structure (after determining the discrimination threshold value or values of a single-phase part with respect to a two-phase part). and it qualifies as single-phase each piece of which all the measurement points have a biphase structure characterization criterion less than the threshold and / or disqualifies as biphasic each part of which at least one measurement point has a characterization criterion greater than the threshold of discrimination.

Claims

A method of non-destructive testing of a turbojet engine part comprising a metal substrate comprising at least one platinum alloy nickel aluminide (NiAlPt) coating layer, the method comprising: generating in the part eddy currents, at least one frequency (Frq) greater than one hundred kiloHertz, using an electromagnetic probe, applied at least one point (1-10) to the surface of the part, - measuring an electromagnetic reaction induced in the probe by eddy currents generated in the room, characterized in that it comprises steps of measuring, at least one frequency, greater than one megahertz and at least one point of the room, at least one parameter of electrical conduction associated with said coating layer, discriminating each measurement of the conduction parameter from at least one threshold to determine whether the coating layer of the pi 25 is single-phase or two-phase.

2. The method of claim 1, wherein one carries out several measurements of the conduction parameter at several frequencies greater than a megahertz.

The method of claim 1 or 2, characterized in that said parameter is selected from sensor impedance, electrical conductance and / or electrical conductivity measurements of the part coating layer.

4. Method according to claim 1 or 2, characterized in that it consists, for each point of the part, to establish measurements of the following parameters: - electrical conductivity (a1) of the coating layer, - thickness ( Ll) of the coating layer, electrical conductivity (62) of the substrate, and establish a criterion (C) characterization of a two-phase structure corresponding to the product (L1. [Al-a2]) of the thickness of the layer coating by the difference between the electrical conductivities of the coating layer and the substrate. 10

5. Method according to claim 4, wherein determining at least one threshold (Fi, T1) of discrimination of the characterization criterion of the two-phase structure.

6. Method according to one of claims 1 to 5, wherein there are established two thresholds (Fi, F2; T1, T2) discrimination, an upper threshold (T2) above which a room is biphasic, and a lower threshold (Ti) below which a part is single phase.

7. Method according to one of claims 1 to 6, wherein measurements are made at several points (1-10) located on the outer surface of a turbine blade and comprising points (1-4) located on a dawn intrados surface, points (7-10) located on an upper surface of the blade and at least one point (5, 6) located near the leading edge of the blade .

8. Method according to one of claims 1 to 7, wherein, if all the measuring points have a conduction parameter (Imp; al; C) below the threshold (0; Fl; Tl), the part is qualified as being single-phase, and if at least one point has a conduction parameter greater than the threshold, the part is disqualified.

9. Method according to one of claims 1 to wherein is carried out, in addition, a preliminary step of determining the threshold by testing at least one blade having a partially biphase coating layer, by measurement of said conduction parameter 2904111 28 electric of the coating layer at least one point where this layer has a single-phase structure P- (Al, Ni) Pt and at least one point where this layer has a two-phase structure 33- (Al, Ni) Pt + -Al2Pt, 5 said threshold being set between said electrical conduction parameter values measured at these two points.