O tehnică pentru expunerea la caracteristicile metalelor
O gravură metalografică este o tehnică chimică utilizată pentru evidențierea caracteristicilor metalelor la niveluri microscopice. Studiind caracterul , cantitatea și distribuția acestor caracteristici diferite, metalurgiștii pot prezice și explica proprietățile fizice și eșecurile de performanță ale unui eșantion de metal dat.
Cum se explică gravarea în metale?
Cele mai multe caracteristici metalurgice sunt de dimensiuni microscopice; acestea nu pot fi văzute sau analizate fără o mărire optică de cel puțin 50x și până la 1000x când se utilizează microscoape luminoase.
Pentru a analiza astfel de caracteristici, un eșantion metalic trebuie lustruit până la o finisare foarte fină. Din păcate, sub microscop, o astfel de suprafață fin lustruită pare doar ca un câmp alb simplu.
Pentru a crea un contrast între elementele microstructurii metalice, se folosesc soluții chimice cunoscute ca etanșanți. Etansele corodează selectiv unele dintre elementele care apar ca regiuni mai întunecate. Acest lucru este posibil deoarece diferențele în compoziția, structura sau faza unui metal modifică viteza relativă a coroziunii atunci când este expusă la un liant.
Etchantii sunt folositi pentru a expune:
- forma și mărimea limitelor granulelor (defecte în structura cristalului)
- fazele metalice (diferite tipuri de metal dintr-un aliaj)
- incluziuni (cantități mici de materiale nemetalice)
- integritatea punctelor de lipire, în special în produsele electronice
- fisuri și alte probleme în suduri
- uniformitatea, calitatea și grosimea materialelor de acoperire
Tipuri de gravură metalografică
Potrivit site-ului Metalographic.com, "Etchingul este un proces de dezvăluire a structurii materialului, tehnicile comune de gravură includ:
- Chimic
- electrolitica
- Termic
- Plasma
- Sare topită
- Magnetic
Cele două tehnici cele mai comune sunt gravarea chimică și electrochimică.
Chitul chimic este de obicei o combinație de acid sau de bază cu un agent oxidant sau reducător într-o substanță dizolvată, cum ar fi un alcool. Gravarea electrochimică este o combinație de gravură chimică cu o tensiune / curent electric. "
Cum se folosește gravarea pentru a preveni eșecul metalic
Metalurgiștii sunt oameni de știință care se specializează în structura și chimia metalelor. Când metalele cad (de exemplu, o structură se prăbușește), este important să înțelegeți motivele. Metalurgiștii examinează mostre din metal pentru a determina motivele eșecului.
Există peste o duzină de soluții de gravare diferite, compuse din componente cum ar fi amoniacul, peroxidul de hidrogen și acidul clorhidric. Soluții diferite sunt utile pentru gravarea diferitelor metale. De exemplu, ASTM 30, alcătuit din amoniac, peroxid de hidrogen (3%) și DI apă, este utilizat pentru gravarea cuprului. Ketch's Etch, alcătuit din apă distilată, acid azotic, acid clorhidric și acid fluorhidric, este cel mai bine pentru a etanșa aluminiul și aliajele de titan.
Prin gravarea cu diferite produse chimice, metalurgii pot expune o varietate de posibile probleme în probele de metal. Etchingul poate dezvălui crăpături mici, pori sau incluziuni în probe de metal. Informațiile furnizate de gravură permit metalurgilor să descopere de ce metalul a eșuat.
După identificarea unei anumite probleme, este posibil să evităm aceeași problemă în viitor.