Metallografische etsen uitgelegd

Metallografisch etsen is een chemische techniek die gebruikt wordt om eigenschappen van metalen op microscopische niveaus te benadrukken. Door het karakter, de hoeveelheid en de verdeling van deze verschillende eigenschappen te onderzoeken, kunnen metallurgen voorspellen en uitleggen van fysieke eigenschappen en prestatiefouten van een bepaald staalmonster.

Hoe voorkomt etsen problemen in metalen?

De meeste metallurgische eigenschappen zijn microscopisch in grootte - ze kunnen niet gezien of geanalyseerd worden zonder optische vergroting van ten minste 50x en tot 1000x bij gebruik van lichtmicroscopen.

Om dergelijke eigenschappen te analyseren, moet een metalen monster gepolijst worden tot een zeer fijne spiegelachtige afwerking. Helaas, onder een microscoop, lijkt een dergelijk fijn gepolijst oppervlak net als een gewoon wit veld.

Om contrast te scheppen tussen de elementen van de microstructuur van het metaal, worden chemische oplossingen bekend als etchants gebruikt. Etsjes corroderen selectief een aantal van die elementen, die verschijnen als donkere gebieden. Dit is mogelijk omdat verschillen in de samenstelling, structuur of fase van een metaal de relatieve corrosiehoeveelheden veranderen wanneer ze blootgesteld worden aan een etsmiddel.

Etiketten worden gebruikt om blootstelling te geven aan:

• de vorm en de grootte van korrelgrenzen (defecten in kristalstructuur)
• metallische fasen (verschillende soorten metaal in een legering)
• insluitingen ( kleine hoeveelheden niet-metalen materiaal)
• de integriteit van soldeerpunten, met name in elektronische producten
• scheuren en andere problemen in lasnaden
• uniformiteit, kwaliteit en dikte van coatingmaterialen

Soorten metallografisch etsen

Volgens de website Metalographic. com, "Etsen is een proces voor het onthullen van de structuur van het materiaal. De gemeenschappelijke etttetechnieken omvatten:

• Chemisch
• Elektrolytisch
• Thermisch
• Plasma
• Gesmolten zout
• Magnetisch

De twee meest voorkomende technieken zijn chemisch en elektrochemisch etsen. Chemische etsen zijn meestal een combinatie van een zuur of base met een oxiderende of reductiemiddel in een opgeloste stof zoals een alcohol. Elektrochemische ets is een combinatie van chemisch etsen met een elektrische spanning /current."

Het ets wordt gebruikt om metaalfalen te voorkomen

Metallurgisten zijn wetenschappers die zich specialiseren in de structuur en de chemie van metalen. Wanneer metalen falen (bijvoorbeeld een structuur instort) is het belangrijk om de redenen te begrijpen. Metallurgisten onderzoeken monsters van het metaal om de redenen voor falen te bepalen.

Er zijn meer dan een dozijn verschillende etsoplossingen bestaande uit componenten zoals ammoniak, waterstofperoxide en zoutzuur. Verschillende oplossingen zijn nuttig voor het etsen van verschillende metalen. Bijvoorbeeld, ASTM 30, bestaande uit ammoniak, waterstofperoxide (3%) en DI water, wordt gebruikt voor het etsen van koper. Etder van Keller, bestaande uit gedistilleerd water, salpeterzuur, zoutzuur en hydrofluorzuur, is het beste voor het etsen van aluminium en titaniumlegeringen.

Door etsen met verschillende chemicaliën kunnen metallurgisten een verscheidenheid aan mogelijke problemen in metaalmonsters blootstellen. Etsen kunnen kleine kraken, poriën of inclusies in metaalmonsters onthullen. Met de informatie die door etsen wordt verstrekt, kunnen metallurgisten ontdekken waarom het metaal mislukt.

Zodra een bepaald probleem is geïdentificeerd, is het mogelijk om hetzelfde probleem in de toekomst te vermijden.