Ätzen

Sie erhalten bei uns ein umfangreiches Ätzmittelsortiment für die metallographische Gefügekontrastierung. Wir können Ihnen derzeit 20 verschiedene Ätzmittel sowie das notwendige Zubehör anbieten. Der Umfang des Sortiments wird bedarfsorientiert angepasst. Unsere Ätzmittel werden fortlaufend produziert und sind immer frisch. Spezielle Ansätze liefern wir als Bausatz, so dass Sie diese erst kurz vor dem Ätzen selbst mischen können.

Ist Ihr Ätzmittel nicht mit dabei? Sofern Sie spezielle Rezepturen wünschen (z.B. nach SAE Aerospace Material Specification, GE Aviation), können wir diese gerne für Sie herstellen. Allerdings müssen bei kleineren Abnahmemengen die Kosten für ein Sicherheitsdatenblatt, die PCN-Meldung (Notrufnummer) sowie der UFI-Code mit einkalkuliert werden.

Die Sicherheitsdatenblätter zu den einzelnen Ätzmitteln finden Sie hier.

Springen Sie zum gewünschten Thema:

Makroätzung
Mikroätzung
Elektrolytisches Ätzen
Innere Vorgänge beim Ätzen
Betriebsanweisungen für Ätzmittel
Zubehör
Merkblatt zum Umgang mit Ätzmitteln

Makroätzung

Bis zu ca. 30-facher Vergrößerung abgebildete Ätzungen bezeichnet man als Makroätzung. Hierzu wird ein Makroschliff mit fein geschliffener (Nassschliff) bzw. leicht anpolierter Oberfläche benötigt. Mittels Makroätzung wird das primäre Gussgefüge, Schmiede- und Walztexturen sowie Seigerungen oder die Kontur von Schweißverbindungen sichtbar gemacht. Weitere Verfahrensvarianten der Makroätzung sind neben der allgemeinen Makroätzung die Tiefätzung und das Abdruckverfahren (Baumannabdruck).

Makroätzmittel

TIPP // Sie sind sich nicht sicher, welches Ätzmittel für Ihren Werkstoff das Richtige ist? Werfen Sie einen Blick in unsere umfangreiche Gefügedatenbank. Dort finden Sie gegebenenfalls den passenden Werkstoff und können sehen, womit wir diesen geätzt haben.
Ihr Werkstoff ist nicht dabei? Kontaktieren Sie uns, wir helfen Ihnen bei der Auswahl des passenden Ätzmittels.

Adler

Das Makroätzmittel nach Adler ist für Gusseisen, hochlegierte und korrosionsbeständige Stähle sowie Nickellegierungen zur Sichtbarmachung von Schweißnahtverbindungen und Grobkorn geeignet. Eine fein geschliffene Oberfläche (Nassschliff) bis mindestens Körnung P600 ist erforderlich. Für die Sichtbarmachung feister Details (Wiederaufschmelzungsrisse in Cr/Ni-Stahl) empfiehlt es sich, bis P1200 zu schleifen und kurz auf 3 µm PanTec anzupolieren.

Heyn

Heyn ist ein heutzutage nur noch selten angewandtes Makroätzmittel zum Nachweis von Phosphorseigerungen im Stahl. Die P-Seigerungen werden durch die Kupferammoniumchlorid-Lösung braun angeätzt. Der sich bildende Kupferniederschlag wird unter fließendem Wasser durch Abreiben mit Watte entfernt. Mehrmaliges Ätzen und Abwischen verstärken den Kontrast.

Tüpfelprobe / Tüpfeltest mit Heyn

Mittels Tüpfelprobe kann das Vorhandensein einer geschlossenen Verbindungsschicht (VS) an (gas)nitrierten Werkstücken nachgewiesen werden. Die Oberfläche des Prüfkörpers muss fettfrei sein. Eine Reinigung in mehreren Schritten ist empfehlenswert. Der Prüfkörper wird vollständig in eine Kupferammoniumchlorid-Lösung (Ätzmittel nach Heyn) eingetaucht. Die Tauchdauer beträgt ca. 0,5-2 Minuten. Bei ausreichender Dicke der VS (ca. 10-15 µm) bleibt die ursprüngliche blaue Farbe des Reagenzmittels mindestens 2 Minuten erhalten. Bei dünnen (< 5 µm) bzw. porösen Schichten oder wenn keine VS vorhanden ist, wird nach kurzer Einwirkzeit ein Farbwechsel zu rot sichtbar. Partielle Bauteilverfärbungen weisen auf eine ungleichmäßige VS-Dicke hin. Ursache kann beispielsweise eine unzureichende Vorreinigung vor dem Nitrierprozess (Trocknungsflecken) sein oder Bauteilberührungen (z.B. Nitrierung als Schüttgut). Die Rotfärbung beruht auf einer chemischen Reaktion. Kupfer wird durch Eisen aus seiner Verbindung – (NH₄)₂[CuCl₄]·2H₂O – gedrängt. Dabei wird das freie Kupfer auf der Stahloberfläche ausgefällt. Bei dem Tüpfeltest handelt es sich um ein zerstörungsfreies Prüfverfahren. Polierte Oberflächen werden allerdings matt.

TIPP // Die Dauer des Versuchs und die Anzeige ist stark von der Oberfläche des Bauteils sowie vom Volumen des Ätzmittels abhängig. Um eine sichere Aussage über das Vorhandensein der Verbindungsschicht treffen zu können, müsste eine Versuchsreihe mit mindestens 50 Proben untersucht werden.
Falls Sie die Qualität Ihrer Nitrierschicht beurteilen wollen, können wir Ihnen alternativ einen metallographischen Schliff inklusive Analyse der Verbindungsschicht und des Porensaums anbieten (gemäß DIN 30902 bzw. AWT/FA5-AK3). Kontaktieren Sie uns dafür einfach.

NaOH

NaOH wird als Makroätzmittel für Aluminium-Legierungen für Schweißverbindungen und Kornausbildung an Strangpressprofilen verwendet. Es ist als NaOH-10%-ig und als NaOH-15%ig erhältlich.

Nital

Nital ist ein Makroätzmittel für Schweißnahtverbindungen und Wärmeeinflusszone für unlegierte und niedriglegierte Stähle.

Folgende Varianten erhalten Sie bei uns:

TIPP // Haben Sie Probleme mit einer schnellen Überätzung Ihrer Schweißnähte? Sie können auch eine 3%ige-Nitallösung für die Makroätzung verwenden.

Mikroätzung

Eine Mikroätzung dient der Sichtbarmachung des (Sekundär-)Gefüges mittels mikroskopischer Abbildungsverfahren ab ca. 50-facher Vergrößerung. Unterschieden werden zwei Hauptmethoden: nasschemisch und elektrolytisch (mehr zum elektrolytischen Ätzen: siehe unten). Darüber hinaus unterscheidet man zwischen Korngrenzen- und Kornflächenätzungen. Mikroätzungen sind in diversen Techniken durchführbar.

Die am weitesten verbreitete Methode des nasschemischen Ätzens ist die sogenannte Tauchätzung.
Hierbei wird der Mikroschliff vollständig in die Ätzlösung getaucht. Der Schliff sollte in der Ätzlösung mit der Ätzzange bewegt werden, um die entstehenden Wasserstoffbläschen zu zerstören und entstehende Konzentrationsunterschiede des Ätzmittels auszugleichen.
Manche Tauchätzungen erfordern eine Erwärmung des Ätzmittels (z.B. V2A-Beize).

In der ambulanten Metallographie kommt die Wischätzung oder das Überspülen zur Anwendung. Dabei wird die Probe mit einem in das Ätzmittel eingetauchten Wattebausch abgerieben oder vorsichtig damit beträufelt.

TIPP // Vermeidung von Ätzflecken:
Häufig müssen Spalte oder Risse infiltriert werden, um Ätzflecken durch das Einsaugen und Aufkonzentrieren des Ätzmittels in diesen Hohlräume zu verhindern. Wir empfehlen dabei, die Schliffoberfläche vor der Ätzung mit der jeweiligen Basis des Ätzmittels (Wasser oder Alkohol) zu benetzen. So wird der Spalt infiltriert und das Ätzmittel kann sich dort nicht ansammeln. Eine Nachinfiltration mit Wachs hat sich für uns als unpraktikabel erwiesen, das dieses beispielsweise aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes für einen Einsatz in heißer V2A-Beize nicht geeignet ist.

Mikroätzmittel

Kalling-II

Kalling-II ist ein Mikroätzmittel für Ni-Cu-Legierungen und Superlegierungen auf Nickelbasis.

Klemm-I und Klemm-II

Bei Klemm-I handelt es sich um ein Farbätzmittel für un- und niedriglegierte Stähle und Gusseisen. Klemm-II dagegen ist für Kupferlegerierungen und Weichlotverbindungen geeignet (siehe Bild rechts). Beide Ätzungen können nur unter polarisiertem Licht betrachtet werden.

Die Ätzlösung muss für beide Varianten immer frisch angesetzt werden (nur einige Stunden haltbar). Sie erhalten einen Bausatz bestehend aus einer Stammlösung (gesättigte Natriumthiosulfat-Lösung) und Kaliumdisulfit. Klemm-I und Klemm-II sind identisch aufgebaut, nur die Menge an hinzuzugebendem Kaliumdisulfit variiert:

Klemm-I: 100 ml Stammlösung + 2 g Kaliumdisulfit
Klemm-II: 100 ml Stammlösung + 5 g Kaliumdisulfit

Kroll

Kroll ist ein Mikroätzmittel für Al-Cu-Legierungen und Titanlegierungen (z.B. Ti₆AlV₄).

ACHTUNG // Ätzmittel nach Kroll ist flusssäurehaltig. Beachten Sie daher bitte bei der Verwendung die Vorschriften im Umgang mit Flusssäure!

Kroll, modifiziert gem. RolceRoyce Spezifikation RPS 150

Dieses Ätzmittel entspricht der Rezeptur in Appendix 2, Ätzmittel 2a. Die Konzentration variiert etwas von der Standardkonzentration und hat somit auch eine andere GHS-Einstufung als unser normales Kroll. Es ist zum Anätzen von Titan und seinen Legierungen geeignet. Ein eigenes Sicherheitsdatenblatt mit UFI-Nummer liegt vor und kann hier herunter geladen werden.

ACHTUNG // Ätzmittel nach Kroll ist flusssäurehaltig. Beachten Sie daher bitte bei der Verwendung die Vorschriften im Umgang mit Flusssäure!

Messingätzmittel

Das wasserbasierte Messingätzmittel enthält Eisen(III)-chlorid und HCl und eignet sich hervorragend für Cu-Zn-Legierungen, Cu-Be-Legierungen oder reines Cu. Es ist sowohl für reines Alpha-Messing als auch für Alpha-Beta-Messing gleichermaßen geeignet. Die Beta-Phase wird eingefärbt.

NaOH

NaOH-5%ig ist ein Mikroätzmittel für die meisten Aluminiumlegierungen.

Nital

Nital ist das Standard-Mikroätzmittel zur Gefügeentwicklung von Ferrit, Perlit, Sorbit, Troostit und Martensit an un- und niedriglegierten Stählen und Gusseisen.

Es ist in folgenden Varianten erhältlich:

PAG QT²

Mithilfe unseres neu entwickelten PAG QT² können die ehemaligen Austenitkorngrenzen in vergüteten un- und niedriglegierten Stählen sichtbar gemacht werden. Wir haben das pikrinsäurebasierte Ätzmittel bereits an den verschiedensten Werkstoffen vom 16MnCr5 bis zum 102Cr6 erprobt. Teilweise bringt diese Ätzung auch schöne Faserverläufe zum Vorschein. Weiterführende Informationen inklusive einem pdf-Dokument mit Ätzanleitungen und Referenzbildern finden Sie hier.

V2A-Beize

Bei der V2A-Beize handelt es sich um ein Standard-Mikroätzmittel für hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle und artgleiche Schweißzusatzwerkstoffe sowie austenitische Gusswerkstoffe. Sie wird häufig auf ca. 70 °C erwärmt, um einen effektiveren und schnelleren Angriff der Ätzlösung zu gewährleisten.

TIPP // Vermeidung von Ätzflecken:
Oft gibt es bei der Verwendung von erwärmten Ätzmitteln Probleme mit unerwünschten Ätzflecken auf der Schliffoberfläche. Dies geschieht vor allem an Querschnittsübergängen, da sich die ungleichen Querschnitte unterschiedlich schnell erwärmen. Wärmere Stellen werden schneller angeätzt als Kältere, sodass ein Gradient entsteht.
Dies können Sie weitestgehend vermeiden, indem Sie die Schliffprobe in heißem Wasser vorwärmen, bevor Sie die Probe in die warme Ätzlösung tauchen. So ist gewährleistet, dass die Oberfläche der Schliffprobe annähernd die gleiche Temperatur wie das erwärmte Ätzmittel aufweist. Sie erhalten hierdurch einen gleichmäßigeren Ätzangriff.
Beim Erwärmen von Ätzmitteln sollten Sie ein Uhrglas auf die Ätzschale legen, um ein Eindampfen zu verhindern.

Elektrolytisches Ätzen

Beim elektrolytischen Ätzen (auch als anodisches Ätzen bezeichnet) wird zwischen der Probe, die hier als Anode fungiert, und einer Kathode (z.B. ein V2A-Blech) ein Gleichstrom angelegt. Beide Elektroden befinden sich in einem Elektrolyten, in diesem Fall in einem Ätzmittel.

Aus der Schlifffläche treten durch die angelegte Spannung positiv geladene Metallionen aus und gehen in den Elektrolyten über; Eine äquivalente Anzahl an Elektronen bleibt in der Probe zurück und wird abgeleitet. So kommt es zu einem direkten Materialabtrag des Werkstoffs. Falls die aus der Probenoberfläche austretenden Metallionen mit Ionen aus dem Ätzmittel reagieren und unlösliche Verbindungen bilden, kann es neben dem Materialabtrag auch zu einer Deckschichtbildung mit unterschiedlichen Dicken (abhängig von der Orientierung und Zusammensetzung der Gefügebestandteile) kommen. So werden die einzelnen Körner/Phasen des Werkstoffs kontrastiert.

TIPP // Sie wollen ambulant Proben präparieren und ätzen? Unser mobiles Schleif- und Poliergerät (MobiPol) ist auch mit einem optionalen Ätzpencil erhältlich.

Ätzmittel für das elektrolytische Ätzen

Barker

Bei Barker handelt es sich um elektrolytisches Ätzmittel für reines Aluminum und Aluminiumlegierungen (5000er-Legierungen). Gebarkerte Aluminiumproben müssen in polarisierten Licht betrachtet werden.

Parameter: 1-2 Minuten bei 20-40 Volt. Wir ätzen beispielsweise eine EN AW-6005A-Legierung 2 Minuten lang bei 24 Volt.

Für Referenzaufnahmen von gebarkterten Proben können Sie einen Blick in unsere Gefügedatenbank werfen.

TIPP // Ein Komplettset zum Ätzen mit Barker (inklusive Gleichspannungsquelle, Ätzgefäß und Ätzmittel) finden Sie hier.
ANLEITUNG// Das Ätzgefäß (V2A-Kathode/Napf) wird an den Minus-Pol angeschlossen, die Schlifffläche/Probe (Bananenstecker/Stift) wird mit dem Plus-Pol kontaktiert. Der Plus-Pol kann auch mittels Krokodilklemme mit der Ätzzange verbunden werden.

NaOH-5%ig

5%-iges NaOH kann bei Stählen für den elektrolytischen Nachweis der Sigma-Phase eingesetzt werden. Die Sigma-Phase wird zunächst gelblich bis dunkelbraun eingefärbt, danach folgt die Färbung des Ferrits. Ab einer gewissen Ätzdauer werden auch die Karbide im Gefüge entwickelt.

Parameter: 5-60 Sekunden bei 1-3 Volt.

Oxalsäure

Oxalsäure kann als elektrolytisches Ätzmittel für Cr- und CrNi-Stähle eingesetzt werden. Das Gefüge wird dadurch entwickelt. Die Sigma-Phase wird herausgelöst, Karbide werden dagegen nur wenig angegriffen.

Parameter: 5-20 Sekunden bei 1,5-3 Volt.

Innere Vorgänge beim Ätzen

Das Ätzen einer metallischen Schliffprobe ist ein chemischer respektive elektrochemischer Vorgang. Aufgrund lokaler Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung kommt es zur Bildung von Lokalströmen infolge von Potentialdifferenzen. Die einzelnen Phasen/Körner werden dabei unterschiedlich stark abgetragen oder durch eine feine Niederschlagshaut kontrastiert. Ein kristallorientierungsbedingter Ätzangriff findet ebenfalls statt. Aufgrund der unterschiedlichen Abtragsrate der einzelnen Gefügebestandteile entsteht ein Relief. Das einfallende Licht erfährt hierbei eine Reflektionsänderung an den Phasengrenzen.

Die Höhendifferenz der Kristallflächen beträgt bis zu 500 nm, welche dann den „Schlagschatten“ der Korngrenze bilden. Rechts ein Messergebnis vom Weißlichtinterferometer.

Betriebsanweisungen für Ätzmittel

Der Arbeitgeber ist verpflichtet, seine Beschäftigten über sämtliche Gefahrstoffe zu unterrichten und im Umgang zu unterweisen. Die Betriebe sind für die Erstellung der Betriebsanweisungen sowie für die Schulung der Mitarbeiter verantwortlich.

Damit Sie nicht für jeden Gefahrstoff extern eine entsprechende Betriebsanweisung erstellen lassen müssen, haben wir für Sie die wichtigsten Betriebsanweisungen zu unseren gängigsten Produkten erstellt. Sie bekommen diese für kleines Geld als pdf-Dokument. Somit schaffen Sie schnell und einfach Rechtssicherheit für einen Gefahrstoff, den Sie sich ins „Haus“ holen.

Folgende Betriebsanweisungen für Ätzmittel gem. §14 GefStoffV sind bei uns erhätlich:

Zubehör

Wir haben für Sie das wichtigste Zubehör zum Ätzen im Angebot. Dazu gehören:

Besonders praktisch: unsere Erstausrüstungen inklusive Gesichtsvisier bzw. Schutzbrille, Ätzzange und Chemikalienschutzhandschuhe.

Erstausrüstung für Makroätzungen (mit Gesichtsvisier)
Erstausrüstung für Mikroätzungen (mit Schutzbrille)

Merkblatt zum Umgang mit Ätzmitteln

TIPP // Bei der Verwendung von Ätzmitteln müssen einige Sicherheitshinweise beachtet werden.
Hier finden Sie unser Merkblatt zum Umgang mit Ätzmitteln.

Merkblatt_Umgang mit Ätzmitteln_Schmitz-Metallographie Herunterladen