Qu'est-ce que la gravure métallographique?

Une technique pour exposer des caractéristiques dans les métaux

Ryan Wojes

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 de métal donné.

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

La plupart des caractéristiques métallurgiques sont de taille microscopique; ils ne peuvent être vus ou analysés sans grossissement optique d'au moins 50 fois et jusqu'à 1000 fois en utilisant des microscopes optiques.

Pour analyser de telles caractéristiques, un échantillon métallique doit être poli jusqu'à 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 appelées décapants 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:

Types d'attaque métallographique

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

Les deux techniques les plus courantes sont la gravure chimique et électrochimique.

La gravure chimique est typiquement 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 de gravure chimique avec une tension / un courant électrique. "

Comment gravure est utilisée pour empêcher l'échec de métal

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 composées 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 gravure avec différents produits chimiques, les métallurgistes peuvent exposer une variété de problèmes possibles dans les échantillons de métaux. 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.