Gravure métallographique Expliquée

La gravure métallographique est une technique chimique utilisée pour mettre en évidence les caractéristiques des métaux à des niveaux microscopiques. En étudiant le caractère, la quantité et la distribution de ces différentes caractéristiques, les métallurgistes peuvent prédire et expliquer les propriétés physiques et les échecs de performance d'un échantillon donné de métal.

Comment la gravure expose-t-elle des problèmes dans les métaux?

La plupart des caractéristiques métallurgiques sont de taille microscopique - elles ne peuvent être vues ou analysées sans grossissement optique d'au moins 50 fois et jusqu'à 1000 fois en utilisant des microscopes optiques.

Pour analyser ces caractéristiques, un échantillon métallique doit être poli jusqu'à obtenir une finition très fine semblable à un miroir. Malheureusement, sous un microscope, une telle surface finement polie ressemble à un simple champ blanc.

Pour créer un contraste entre les éléments de la microstructure du métal, des solutions chimiques connues sous le nom d'agents de gravure sont utilisées. Les etchants corrodent sélectivement certains de ces éléments, qui apparaissent comme des régions plus sombres. Ceci est possible parce que les différences dans la composition, la structure ou la phase d'un métal modifient les vitesses relatives de corrosion lorsqu'elles sont exposées à un agent de gravure.

Les etchants sont utilisés pour exposer:

• la forme et la taille des joints de grains (défauts de structure cristalline)
• phases métalliques (différents types de métaux dans un alliage)
• inclusions ( minuscules quantités de matériaux non métalliques)
• l'intégrité des points de soudure, en particulier dans les produits électroniques
• fissures et autres problèmes dans les soudures
• uniformité, qualité et épaisseur des matériaux de revêtement

Types de gravure métallographique

Selon le site Web Metalographic. com, "Gravure est un processus pour révéler la structure du matériau, les techniques communes de gravure comprennent:

• Chimique
• Electrolytique
• Thermique
• Plasma
• Sel fondu
• Magnétique

Les deux La plupart des techniques courantes sont la gravure chimique et électrochimique.

La gravure chimique est généralement une combinaison d'un acide ou d'une base avec un agent oxydant ou réducteur dans un soluté tel qu'un alcool La gravure électrochimique est une combinaison d'attaque chimique avec une tension électrique /current."

Comment la gravure est utilisée pour prévenir les défaillances de métaux

Les métallurgistes sont des scientifiques spécialisés dans la structure et la chimie des métaux. Lorsque les métaux tombent en panne (par exemple, une structure s'effondre), il est important de comprendre les raisons. Les métallurgistes examinent des échantillons du métal pour déterminer les raisons de l'échec.

Il existe plus d'une douzaine de solutions de gravure différentes constituées de composants tels que l'ammoniac, le peroxyde d'hydrogène et l'acide chlorhydrique. Différentes solutions sont utiles pour graver différents métaux. Par exemple, la norme ASTM 30, composée d'ammoniac, de peroxyde d'hydrogène (3%) et d'eau désionisée, est utilisée pour la gravure du cuivre. Keller's Etch, composé d'eau distillée, d'acide nitrique, d'acide chlorhydrique et d'acide fluorhydrique, est idéal pour la gravure d'alliages d'aluminium et de titane.

Par la gravure avec différents produits chimiques, les métallurgistes peuvent exposer une variété de problèmes possibles dans les échantillons de métal. La gravure peut révéler de minuscules fissures, pores ou inclusions dans des échantillons de métal. Les informations fournies par la gravure permettent aux métallurgistes de découvrir pourquoi le métal a échoué.

Une fois qu'un problème particulier est identifié, il est possible d'éviter le même problème à l'avenir.