תחריט מטלוגרפי הוא טכניקה כימית המשמשת להבליט תכונות של מתכות ברמות מיקרוסקופיות. על ידי לימוד דמות, כמות והפצה של תכונות שונות אלה, מטלורגרים יכולים לחזות ולהסביר את התכונות הפיזיקליות ואת תקלות הביצועים של מדגם מתכת מסוים.
כיצד תחריט חושף בעיות במתכות
רוב התכונות המטלורגיות הן בגודל מיקרוסקופי; אי אפשר לראות או לנתח אותם ללא הגדלה אופטית של לפחות 50X ועד 1000X בעת השימוש במיקרוסקופים אור.
כדי לנתח תכונות כאלה, יש ללטש דגימה מטאלית לגימור דק מאוד במראה. למרבה הצער, מתחת למיקרוסקופ, משטח כה מלוטש דק נראה כמו שדה לבן רגיל.
כדי ליצור ניגודיות בין יסודות המיקרו-מבנה של המתכת, משתמשים בתמיסות כימיות המכונות תחריטים. תחריטים מכתים באופן סלקטיבי חלק מאותם אלמנטים, המופיעים כאזורים כהים יותר. זה אפשרי מכיוון שהבדלים בהרכב, במבנה או בשלב של מתכת משנים את קרוב המשפחה שיעורי קורוזיה כאשר הם נחשפים לתחריט.
תחריטים משמשים לחשיפה:
- צורת וגודל גבולות התבואה (פגמים במבנה הגביש)
- שלבים מתכתיים (סוגים שונים של מתכת בסגסוגת)
- תכלילים (כמויות זעירות של חומר שאינו מתכת)
- שלמות נקודות הלחמה, במיוחד במוצרים אלקטרוניים
- סדקים ובעיות אחרות בריתוכים
- אחידות, איכות ועובי חומרי ציפוי
סוגי תחריטים מטאלוגרפיים
על פי אתר האינטרנט Metalographic.com, "תחריט הוא תהליך לחשיפת מבנה החומר. טכניקות תחריט נפוצות כוללות:
- כימי
- אלקטרוליטית
- תרמי
- פלזמה
- מלח מומס
- מגנטי
שתי הטכניקות הנפוצות ביותר הן תחריט כימי ואלקטרוכימי. תחריט כימי הוא בדרך כלל שילוב של חומצה או בסיס עם חומר מחמצן או מקטין במומסים כמו אלכוהול. תחריט אלקטרוכימי הוא שילוב של תחריט כימי עם מתח / זרם חשמלי. "
כיצד משתמשים בתחריט למניעת כישלונות מתכת
מטלורגיסטים הם מדענים המתמחים במבנה ובכימיה של מתכות. כאשר מתכות נכשלות (למשל, מבנה קורס), חשוב להבין את הסיבות. מטלורגיות בוחנות דגימות מהמתכת כדי לקבוע את הסיבות לכישלון.
ישנם יותר מתריסר פתרונות תחריט שונים המורכבים מרכיבים כמו אמוניה, מי חמצן וחומצה הידרוכלורית. פתרונות שונים מועילים לתחריט מתכות שונות. לדוגמה, ASTM 30, המורכב מאמוניה, מי חמצן (3%) ומים DI, משמשים לתחריט נחושת. Etch של קלר, המורכב ממים מזוקקים, חומצה חנקתית, חומצה הידרוכלורית וחומצה הידרופלואורית, עדיף לחריטת סגסוגות אלומיניום וטיטניום.
על ידי תחריט עם כימיקלים שונים, מתכות יכולות לחשוף מגוון בעיות אפשריות בדגימות מתכת. תחריט יכול לחשוף סדקים זעירים, נקבוביות או תכלילים בדגימות מתכת. המידע שנמסר על ידי תחריט מאפשר למטלורגנים לגלות מדוע המתכת נכשלה. לאחר שמזהה בעיה מסוימת, ניתן להימנע מאותו סוגיה בעתיד.