Metallografinen etsaus on kemiallinen tekniikka, jota käytetään korostamaan metallien ominaisuuksia mikroskooppisella tasolla. Opiskelemalla merkkiNäiden erilaisten ominaisuuksien, määrän ja jakauman, metallurgit voivat ennustaa ja selittää tietyn metallinäytteen fysikaaliset ominaisuudet ja toimintahäiriöt.
Kuinka etsaus paljastaa metallien ongelmat
Suurin osa metallurgisista ominaisuuksista on kooltaan mikroskooppisia; niitä ei voida nähdä tai analysoida ilman optista suurennusta, joka on vähintään 50x ja jopa 1000x, kun käytetään valomikroskooppeja.
Tällaisten ominaisuuksien analysoimiseksi metallinäyte on hiottava erittäin hienoksi peilimaiseksi. Valitettavasti mikroskoopin alla tällainen hienosti kiillotettu pinta näyttää vain tavalliselta valkoiselta kentältä.
Kontrastin luomiseksi metallin mikrorakenteen elementtien välillä käytetään kemiallisia liuoksia, joita kutsutaan etansseiksi. Ektaanit syövyttävät selektiivisesti joitain niistä elementeistä, jotka näkyvät tummimpana alueina. Tämä on mahdollista, koska erot metallin koostumuksessa, rakenteessa tai vaiheessa muuttavat suhteellista
korroosionopeudet altistettuna syövytysaineelle.Enkantteja käytetään paljastamaan:
- raekuvien muoto ja koko (viat kristallirakenteessa)
- metallivaiheet (erityyppiset metallit seoksessa)
- sulkeumat (pienet määrät ei-metallimateriaalia)
- juotospisteiden eheys, erityisesti elektroniikkatuotteissa
- halkeamia ja muita hitsauskohtia
- pinnoitusmateriaalien tasaisuus, laatu ja paksuus
Metallografisen etsauksen tyypit
Metalographic.com-sivuston mukaan "Etsaus on prosessi materiaalin rakenteen paljastamiseksi, yleisiä etsaustekniikoita ovat:
- kemiallinen
- elektrolyyttinen
- lämpö-
- plasma
- Sula suola
- Magneettinen
Kaksi yleisintä tekniikkaa ovat kemiallinen ja sähkökemiallinen etsaus. Kemiallinen etsaus on tyypillisesti joko hapon tai emäksen yhdistelmä hapettavan tai pelkistävän aineen kanssa liuenneessa aineessa, kuten alkoholissa. Sähkökemiallinen etsaus on kemiallisen etsauksen yhdistelmä sähköjännitteen / -virran kanssa. "
Kuinka etsausta käytetään metallivaurioiden estämiseen
metallurgeille ovat tutkijoita, jotka ovat erikoistuneet metallien rakenteeseen ja kemiaan. Kun metallit rikkoutuvat (esimerkiksi rakenne romahtaa), on tärkeää ymmärtää syyt. Metallurgit tutkivat metallinäytteitä vikojen syiden selvittämiseksi.
On olemassa yli tusina erilaista etsausliuosta, jotka koostuvat komponenteista, kuten ammoniakki, vetyperoksidi ja suolahappo. Erilaiset ratkaisut ovat hyödyllisiä erilaisten metallien syövyttämisessä. Esimerkiksi ASTM 30, joka koostuu ammoniakista, vetyperoksidista (3%) ja DI vedestä, käytetään kuparin syövyttämiseen. Kellerin Etch, joka koostuu tislatusta vedestä, typpihaposta, suolahaposta ja fluorivetyhaposta, on paras syövyttämään alumiini- ja titaaniseoksia.
Etsaamalla eri kemikaaleilla metallurgit voivat paljastaa erilaisia mahdollisia ongelmia metallinäytteissä. Etsaus voi paljastaa pieniä halkeamia, huokosia tai sulkeumia metallinäytteissä. Syövytyksen antamien tietojen avulla metallurgit voivat selvittää, miksi metalli epäonnistui. Kun tietty ongelma on tunnistettu, on mahdollista välttää sama ongelma tulevaisuudessa.