Gravura metalografică este o tehnică chimică folosită pentru a evidenția caracteristicile metalelor la niveluri microscopice. Studiind caracter, cantitatea și distribuția acestor diferite caracteristici, metalurgiștii pot prezice și explica proprietățile fizice și eșecurile de performanță ale unui eșantion dat de metal.
Modul în care gravura expune probleme în metale
Majoritatea caracteristicilor metalurgice au dimensiuni microscopice; ele nu pot fi văzute sau analizate fără mărire optică de cel puțin 50x și mai mult de 1000x atunci când folosiți microscopuri ușoare.
Pentru a analiza astfel de caracteristici, o probă metalică trebuie să fie lustruită într-un finisaj foarte fin ca oglinda. Din păcate, la un microscop, o astfel de suprafață fin lustruită pare doar un câmp simplu alb.
Pentru a crea un contrast între elementele microstructurii metalului, sunt utilizate soluții chimice cunoscute sub numele de etanți. Etchants corodează selectiv unele dintre aceste elemente, care apar ca regiuni mai întunecate. Acest lucru este posibil deoarece diferențele în compoziția, structura sau faza unui metal modifică ruda
viteze de coroziune atunci când este expus unui etant.Etanșii sunt folosiți pentru a expune:
- forma și dimensiunea granițelor granulelor (defecte în structura cristalului)
- faze metalice (diferite tipuri de metal dintr-un aliaj)
- incluziuni (cantități mici de material nemetalic)
- integritatea punctelor de lipit, în special în produsele electronice
- fisuri și alte probleme în suduri
- uniformitatea, calitatea și grosimea materialelor de acoperire
Tipuri de gravură metalografică
Conform site-ului Metalographic.com, „Gravura este un proces pentru dezvăluirea structurii materialului, tehnicile comune de gravare includ:
- Chimic
- electrolitica
- Termic
- Plasma
- Sare topită
- Magnetic
Cele mai frecvente două tehnici sunt gravarea chimică și electrochimica. Gravura chimică este de obicei o combinație a unui acid sau a unei baze cu un agent oxidant sau reducător într-un solut, cum ar fi un alcool. Gravura electrochimică este o combinație de gravură chimică cu o tensiune / curent electric. "
Cum se folosește gravura pentru a preveni deteriorarea metalului
metalurgiști sunt oameni de știință care se specializează în structura și chimia metalelor. Când eșuează metalele (de exemplu, o structură se prăbușește), este important să înțelegem motivele. Metalurgiștii examinează probele de metal pentru a determina motivele eșecului.
Există peste o duzină de soluții de gravare diferite formate din componente precum amoniac, peroxid de hidrogen și acid clorhidric. Diferite soluții sunt utile pentru gravarea diferitelor metale. De exemplu, ASTM 30, alcătuit din amoniac, peroxid de hidrogen (3%) și apă DI, este utilizat pentru gravarea cuprului. Keller's Etch, care este alcătuit din apă distilată, acid azotic, acid clorhidric și acid clorhidric, este cel mai bun pentru gravarea aliajelor de aluminiu și titan.
Prin gravare cu diferite substanțe chimice, metalurgiștii pot expune o varietate de probleme posibile la probele de metal. Gravura poate dezvălui crăpături minuscule, pori sau incluziuni în probele de metal. Informațiile furnizate de gravură permit metalurgistilor să descopere de ce metalul a eșuat. Odată identificată o anumită problemă, este posibil să se evite aceeași problemă în viitor.