Metalografinis ofortas yra cheminė technika, naudojama metalų ypatybėms išryškinti mikroskopu. Studijuodamas charakterisŠių skirtingų savybių, kiekio ir pasiskirstymo atveju metalurgai gali numatyti ir paaiškinti konkretaus metalo mėginio fizines savybes ir eksploatacines savybes.
Kaip ofortas atskleidžia metalų problemas
Dauguma metalurgijos ypatybių yra mikroskopinio dydžio; jie negali būti matomi ar analizuojami be optinio didinimo, bent 50x ir 1000x, naudojant šviesos mikroskopus.
Norint išanalizuoti tokias savybes, metalo pavyzdys turi būti nušlifuotas iki labai gražaus veidrodžio paviršiaus. Deja, po mikroskopu toks smulkiai nupoliruotas paviršius tiesiog atrodo kaip paprastas baltas laukas.
Norint sukurti kontrastą tarp metalo mikrostruktūros elementų, naudojami cheminiai tirpalai, vadinami etantais. Mechanistai selektyviai korozuoja kai kuriuos iš tų elementų, kurie yra tamsesni. Tai įmanoma, nes metalo sudėties, struktūros ar fazės skirtumai keičia santykinį korozijos laipsniai kai yra veikiami ėsdintojo.
Etankai naudojami atskleisti:
- grūdelių ribų forma ir dydis (kristalų struktūros trūkumai)
- metalinės fazės (skirtingos metalo rūšys lydinyje)
- inkliuzai (nedideli nemetalo medžiagų kiekiai)
- litavimo taškų vientisumas, ypač elektroniniuose gaminiuose
- įtrūkimai ir kitos suvirinimo siūlės
- dangų medžiagų vienodumas, kokybė ir storis
Metalografinio oforto tipai
Anot tinklalapio Metalographic.com, „ėsdinimas yra medžiagos struktūros atskleidimo procesas, įprasti ėsdinimo būdai:
- Cheminė
- Elektrolitinis
- Terminis
- Plazma
- Išlydyta druska
- Magnetinis
Du labiausiai paplitę būdai yra cheminis ir elektrocheminis ėsdinimas. Cheminis ėsdinimas paprastai yra rūgšties arba bazės derinys su oksiduojančiu arba redukuojančiu agentu tirpiame tirpale, tokiame kaip alkoholis. Elektrocheminis ėsdinimas yra cheminio ėsdinimo su elektros įtampa / srove derinys.
Kaip naudojamas ofortas siekiant užkirsti kelią metalo gedimui
Metalurgistai yra mokslininkai, kurie specializuojasi metalų struktūroje ir chemijoje. Kai metalai sugenda (pavyzdžiui, struktūra suyra), svarbu suprasti priežastis. Metalurgijos specialistai tiria metalo pavyzdžius, kad nustatytų gedimo priežastis.
Yra daugiau kaip keliolika skirtingų ėsdinimo tirpalų, sudarytų iš tokių komponentų kaip amoniakas, vandenilio peroksidas ir druskos rūgštis. Skirtingi tirpalai yra naudingi ėsdinant įvairius metalus. Pavyzdžiui, variui ėsdinti naudojamas ASTM 30, sudarytas iš amoniako, vandenilio peroksido (3%) ir DI vandens. Aliuminio ir titano lydiniams išgraviruoti geriausiai tinka „Keller's Etch“, kurį sudaro distiliuotas vanduo, azoto rūgštis, druskos rūgštis ir vandenilio fluorido rūgštis.
Ėsdindami skirtingomis cheminėmis medžiagomis, metalurgai gali atskleisti įvairias galimas metalų mėginių problemas. Ėsdinimas gali atskleisti nedidelius metalo įtrūkimus, poras ar intarpus. Ėsdinimo metu pateikta informacija leidžia metalurgams sužinoti, kodėl metalas sugedo. Kai bus nustatyta tam tikra problema, ateityje bus galima to paties išvengti.