Metallografisk etsning förklarad

Metallografisk etsning är en kemisk teknik som används för att belysa egenskaper hos metaller på mikroskopiska nivåer. Genom att studera karaktären, kvantiteten och fördelningen av dessa olika egenskaper kan metallurgen förutsäga och förklara fysiska egenskaper och prestandafel hos ett givet metallprov.

Hur ser etsning problem i metaller?

De flesta metallurgiska funktioner är mikroskopiska i storlek - de kan inte ses eller analyseras utan optisk förstoring på minst 50x och så mycket som 1000x vid användning av ljusmikroskop.

För att analysera sådana egenskaper måste ett metallprov poleras till en mycket fin spegelliknande yta. Tyvärr, under ett mikroskop, ser en finpolerad yta bara ut som ett vanligt vitt fält.

För att skapa kontrast mellan elementen i metallets mikrostruktur används kemiska lösningar som kallas etsningsmedel. Etchants korroderar vissa av de element som selekterar som mörkare områden. Detta är möjligt eftersom skillnader i komposition, struktur eller fas av en metall ändrar de relativa korrosionshastigheterna när de exponeras för ett etsmedel.

Metallfaser (olika typer av metall i en legering)

• Inkluderingar (> )> Etchants används för att exponera:
• kornets gränsens form och storlek små mängder av icke-metallmaterial)
• Lödspetsers integritet, särskilt i elektroniska produkter
• Sprickor och andra problem i svetsar
• Likformighet, kvalitet och tjocklek på beläggningsmaterial

Typer av metallografisk etsning

Enligt webbplatsen Metalographic. com, "Etsning är en process för att avslöja materialets struktur. Vanliga etsningstekniker inkluderar:

Kemisk

• Elektrolytisk
• Termisk
• Plasma
• Smält salt
• Magnetisk
• De två De vanligaste teknikerna är kemisk och elektrokemisk etsning. Kemisk etsning är typiskt en kombination av antingen en syra eller bas med ett oxidationsmedel eller reduktionsmedel i ett lösningsmedel som en alkohol. Elektrokemisk etsning är en kombination av kemisk etsning med elektrisk spänning /current."

Hur etsning används för att förhindra metallfel

Metallurgister är forskare som specialiserar sig på metaller och deras struktur. När metaller misslyckas (till exempel, en struktur kollapser) är det viktigt att förstå orsakerna. Metallurgister granskar prover av metallen för att fastställa orsakerna till misslyckande.

Det finns över ett dussin olika etsningslösningar som består av komponenter som ammoniak, väteperoxid och saltsyra. Olika lösningar är användbara för etsning av olika metaller. Till exempel används ASTM 30, som består av ammoniak, väteperoxid (3%) och DI Water, för etsning av koppar. Kellers Etch, bestående av destillerat vatten, salpetersyra, saltsyra och flussyra, är bäst för etsning av aluminium och titanlegeringar.

Genom etsning med olika kemikalier kan metallurgister exponera en rad möjliga problem i metallprover. Etsning kan avslöja små sprickor, porer eller ingrepp i metallprover. Informationen som lämnas av etsning gör det möjligt för metallurgister att upptäcka varför metallen misslyckades.

När ett visst problem har identifierats är det möjligt att undvika samma problem i framtiden.