Metalografické leptání vysvětleno

Metalografické leptání je chemická technika používaná pro zvýraznění vlastností kovů na mikroskopických úrovních. Studiem charakteru, množství a distribuce těchto různých vlastností mohou metalurgové předvídat a vysvětlit fyzikální vlastnosti a selhání výkonu daného kovového vzorku.

Jak způsobuje leptání problémy s kovy?

Většina metalurgických vlastností je mikroskopická - nemohou být vidět ani analyzována bez optického zvětšení alespoň 50x a až 1000x při použití světelných mikroskopů.

Pro analýzu takových vlastností musí být kovový vzorek leštěn na velmi jemný zrcadlový povrch. Bohužel, pod mikroskopem, takový jemně leštěný povrch vypadá jen jako obyčejné bílé pole.

Pro vytvoření kontrastu mezi prvky mikrostruktury kovu se používají chemická řešení známá jako leptanty. Etchants selektivně korodují některé ty prvky, které se objevují jako tmavší oblasti. To je možné, protože rozdíly v složení, struktuře nebo fázi kovu mění relativní rychlost koroze při vystavení leptánu.

-

Etchanty se používají k expozici:

• tvar a velikost okrajů zrn (defektů v krystalové struktuře)
• kovové fáze (různé druhy kovů v slitině)
• drobné množství nekovového materiálu)
• celistvost bodů pájky, zejména v elektronických produktech
• prasklin a dalších problémů ve svarech
• stejnoměrnost, kvalita a tloušťka nátěrových materiálů

Druhy metalografického leptání

Podle webové stránky Metalographic. com, "Etching je proces pro odhalení struktury materiálu, společné techniky leptání zahrnují:

• Chemické
• Elektrolytické
• Termální
• Plazma
• Roztavená sůl
• Magnetická < nejčastějšími technikami jsou chemické a elektrochemické leptání

Chemické leptání je typicky kombinace buď kyseliny nebo báze s oxidačním nebo redukčním činidlem v rozpuštěné látce, jako je alkohol Elektrochemické leptání je kombinací chemického leptání s elektrickým napětím /current."

Jak se lepení používá k prevenci selhání kovu

Metalurgové jsou vědci, kteří se specializují na strukturu a chemii kovů. Když kovy selhávají (například struktura se zhroutí), je důležité pochopit důvody. Metalurgové zkoumají vzorky kovu, aby zjistili důvody selhání.

Existuje více než tucet různých leptacích roztoků složených ze složek, jako jsou amoniak, peroxid vodíku a kyselina chlorovodíková. Různá řešení jsou užitečná pro leptání různých kovů. Například pro leptání mědi se používá ASTM 30 vyrobený z amoniaku, peroxidu vodíku (3%) a DI vody. Kotelova Etch, vyrobená z destilované vody, kyseliny dusičné, kyseliny chlorovodíkové a kyseliny fluorovodíkové, je nejlepší pro leptání hliníku a slitin titanu.

Metalurgy mohou leptáním různými chemikáliemi vystavit různým možným problémům ve vzorcích kovů. Leptání může odhalit drobné trhliny, póry nebo vměstky do kovových vzorků. Informace poskytované leptáním umožňují metalurgům zjistit, proč kov selhal.

Jakmile je identifikován konkrétní problém, je možné vyhnout se stejnému problému v budoucnu.