Próba Baumanna pozwala na określenie rozkładu siarki oraz częściowo fosforu na przekroju elementu wykonanego ze stali, żeliwa lub staliwa. Próba polega na przyłożeniu odpowiednio wyszlifowanej próbki badanego materiału do papieru fotograficznego który był uprzednio namoczony w rozcieńczonym kwasie siarkowym. W wyniku zachodzących reakcji chemicznych pomiędzy siarczkami i fosforkami znajdującymi się w badanym elemencie, kwasem siarkowym oraz bromosrebrową emulsją papieru fotograficznego na powierzchni papieru fotograficznego tworzą się brunatne plamy odzwierciedlające wydzielenia siarczkowe oraz jaśniejsze odzwierciedlające fosforki. Na tej podstawie otrzymujemy obraz rozmieszczenia siarczków i fosforków w badanym materiale.

Analiza wytopowa w atestach hutniczych podaje dane na temat średniego składu chemicznego danego wytopu dokonanego na podstawie analizy chemicznej zastygłej próbki metalu pobranej bezpośrednio z kadzi, nie informuje natomiast o sposobie rozmieszczenia pierwiastków w objętości gotowego już przerobionego plastycznie materiału. Przy ustalonym składzie chemicznym o jakości tworzywa metalicznego decyduje segregacja poszczególnych składników i domieszek, szczególnie w przypadku gdy mają one niekorzystny wpływ na właściwości materiału, dlatego bardzo istotna jest ich kontrola właśnie pod kątem segregacji.

Do najbardziej szkodliwych domieszek (zanieczyszczeń) w stalach należą przede wszystkim siarka i fosfor.

Siarka tworząc wydzielenia w postaci niskotopliwej siatki siarczków rozmieszczonych po granicach pierwotnych ziaren austenitu oraz w przestrzeniach międzydendrytycznych powoduje kruchość na gorąco, w rezultacie której podczas przeróbki plastycznej w zakresie temperatury 800 ÷ 1000°C oraz powyżej może dojść do pękania po granicach pierwotnych ziaren austenitu. Spowodowane jest to tym, że siarka podczas krystalizacji ma dużą zdolność do segregacji tzn. podczas zastygania ciekłej stali lub żeliwa na pograniczu fazy ciekłej i stałej siarka ma tendencję do przechodzenia a tym samym kumulowania się w pozostałej, niezastygniętej cieczy metalicznej. Tym samym w ostatniej kolejności zastygająca ciecz (ciecz resztkowa) jest najbardziej wzbogacona w siarkę. Najczęściej są to centralne obszary obszary odlewów, wlewków i kęsów. Tworzące się siarczki, a w szczególności siarczek żelaza FeS, mają niską temperaturę topnienia w porównaniu ze stalą. W temperaturze przeróbki plastycznej stali na gorąco niektóre siarczki (FeS) mogą występować w postaci płynnej powodując naderwania odkształcanej plastycznie stali (stąd pęknięcia gorące). Aby przeciwdziałać temu niekorzystnemu zjawisku a przy dużej, lokalnej segregacji siarki minimalizować je do stali zawsze dodaje się mangan który powoduje tworzenie się siarczków manganu (MnS) w miejsce siarczków żelaza (FeS). Siarczki manganu w stosowanej temperaturze przeróbki plastycznej na gorąco nie tylko nie topią się (wyższa temperatura topnienia) ale również odkształcają plastycznie.

Sposób rozmieszczenia siarki i jej związków w wyrobach stalowych oraz odlewach żeliwnych i staliwnych ujawnia się w próbie Baumanna zgodnie z wymogami normy PN-87/H-04514. W tym celu bromosrebrowy papier fotograficzny moczony jest przez kilka minut w 2 ÷ 5% wodnym roztworze kwasu siarkowego, po upływie tego czasu przykłada się go do powierzchni makrozgładu w taki sposób aby ściśle do niego przylegał. Po kilku minutach papier zdejmuje się z próbki, płucze w wodzie i utrwala w utrwalaczu fotograficznym, następnie ponownie płucze i suszy. Na skutek reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy siarczkami (FeS i MnS) występującymi w badanej próbce a kwasem siarkowym, którym nasączony został papier fotograficzny wydziela się siarkowodór który następnie reagując z bromkiem srebra znajdującym się w emulsji papieru fotograficznego powoduje tworzenie się siarczków srebra Ag2S uwidaczniających się na papierze fotograficznym w postaci brunatnych wybarwień, które wiernie odzwierciedlają rozkład, kształt oraz wielkość siarczków. Fosforki zawarte w badanym materiale również reagują z emulsją papieru fotograficznego tworząc jaśniejsze plamy od plam siarczkowych. Chociaż podczas próby uwidaczniają na papierze fotograficznym barwne plamy pochodzące zarówno od siarczków jak i fosforków różniące się między sobą wybarwieniem metoda ta nie nadaje się zbytnio do ich odróżniania.

Przykładowy obraz rozkładu siarczków na powierzchni makrozgładu różnoimiennego pachwinowego połączenia spawanego przedstawiono na poniższym rysunku. Po lewej stronie przedstawiono odbitkę Baumanna zaś a po prawej rzeczywisty obraz makrostruktury. Jak widać na przedstawionych zdjęciach tylko pozioma grubsza blacha bogata jest we wtrącenia siarczkowe. W cieńszej pionowej blasze oraz w spoiwie wtrąceń siarczkowych nie zaobserwowano. Świadczy to, że zawartość siarki w tym materiale jest poniżej wykrywalności tej metody.


Przykładowy obraz rozkładu siarczków na powierzchni makrozgładu różnoimiennego połączenia spawanego. Po prawej stronie przedstawiono odbitkę Baumanna z widocznymi brunatnymi plamami na dolnej, grubszej blasze, które odzwierciedlają występujące wtrącenia siarczkowe. Natomiast w pionowej, cieńszej blasze oraz materiale spoiwa siarczki nie uwidoczniły się. Po prawej stronie przedstawiono rzeczywisty obraz makrostruktury badanego połączenia spawanego.