Accessible Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter August 14, 2021

The Effect of Seven Etching Solutions used for the Differentiated Visualization of Complex Microstructures in Low-Alloyed Cast Iron

Die Wirkung von sieben Ätzlösungen zur differenzierten Abbildung komplexer Mikrostrukturen in niedriglegiertem Gusseisen
S. Duwe and B. Tonn
From the journal Practical Metallography

Abstract

For numerous steel grades, detailed descriptions of different etching techniques and etching times for microstructural analysis are available. However, there are only few reference works for low-alloyed cast iron. Particularly for complex microstructures with combined fractions of bainite, ferrite, pearlite, retained austenite, carbides and martensite, there are only few detailed collections. In addition, the effects of the etchants are rarely investigated for the same image section. Therefore, this study will exclusively compare identical microstructural regions and the effect of different etchants on them.

Two specific sample areas were selected in a low-alloyed cast iron and the effect of both surface removal etching and tint etching reagents on them was examined under a reflected light optical microscope and a scanning electron microscope.

The results of the study have shown that some etchants for complex microstructures are only suitable in case potentially present phases are already known. However, the combined use of two etching solutions in particular, led to a very detailed and highcontrast image, capable of revealing and resolving microstructures with a variety of phases.

Kurzfassung

Für eine Vielzahl von Stahlgüten existieren ausführliche Beschreibungen verschiedener Ätzverfahren einschließlich ihrer Ätzzeiten für die Gefügeuntersuchungen. Hingegen gibt es nur wenige standardisierte Werke für niedrig legiertes Gusseisen. Insbesondere für komplexe Gefüge mit kombinierten Anteilen an Bainit, Ferrit, Perlit, Restaustenit, Carbiden und Martensit existieren nur wenige detaillierte Zusammenstellungen. Zudem erfolgen nur selten Betrachtungen der Ätzmittelwirkung im selben Bildausschnitt. Aufgrund dessen werden in dieser Arbeit ausschließlich identische Gefügebereiche unter dem Einfluss verschiedener Ätzmittel verglichen.

Es wurden in einem niedriglegierten Gusseisen zwei spezifische Probenbereiche ausgewählt und unter dem Einfluss von Abtrags- und Farbniederschlagsätzmitteln im Auflicht und rasterelektronenmikroskopisch untersucht.

Die Ergebnisse der Untersuchung zeigten, dass einige Ätzmedien für komplexe Mikrostrukturen nur dann geeignet sind, wenn die möglichen auftretenden Phasen vorher bekannt sind. Dagegen führte insbesondere die kombinierte Verwendung von zwei Ätzlösungen zu einem sehr detaillierten und kontrastreichen Bild, durch das auch Gefüge mit einer Vielzahl von Phasen sehr gut aufgelöst und dargestellt werden können.

Acknowledgements

The authors would like to thank their colleagues Silke Lenk and Sebastian Fischer from the metallography department who tirelessly assisted them with their ideas, manual dexterity and who were always open for discussions. Only in this way could an idea become a publication.

Danksagung

Die Autoren danken ihren Kollegen aus der Metallographie Silke Lenk und Sebastian Fischer, die unermüdlich mit ihren Ideen, handwerklichem Geschick und für Diskussionen zur Seite standen. Nur so konnte aus einer Idee auch eine Veröffentlichung werden.

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Received: 2021-04-12
Accepted: 2021-05-15
Published Online: 2021-08-14

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