EBSD技术及其在金属材料中的研究应用

电子背散射衍射技术(EBSD)作为分析材料晶体结构、物相分布、织构以及取向差的新型研究方法,通过介绍EBSD的系统构成以及基本原理,对比其与传统分析技术之间的优缺点,结合具体实例说明EBSD在金属材料中织构、取向和晶粒尺寸等方面的应用。     

50W600正常晶粒长大过程中再结晶织构演化研究

运用EBSD技术研究了50W600无取向硅钢再结晶晶粒正常长大过程中织构的演化机理。结果表明:再结晶晶粒长大过程中织构演化源于不同织构组分长大速率不同;晶粒尺寸不是唯一决定某取向晶粒长大的因素;晶粒与其周围其它晶粒取向差角分布是影响该晶粒长大的重要参数;{111}<112>与{111}<110>取向晶粒长大过程中的相互竞争导致{111}面织构取向锋锐度交替变化;950℃退火时,随退火时间延长,{100}<120>织构、{100}<310>织构减弱,{110}<001>增强;恒定退火时间3.5 min,随退火温度升高,{110}<001>、{100}<120>、{100}<310>织构均增强;温度对不同取向晶粒取向差角分布有较大影响。     

Nimonic 80A合金螺栓的组织织构及高温应力松弛行为

利用SEM与EBSD技术研究Nimonic 80A高温合金螺栓的组织织构特点,并对不同温度下的高温应力松弛行为及组织织构演变进行分析。结果表明,合金中γ相组织未形成显著织构,晶粒取向择尤情况与晶粒尺寸无对应性。合金中第二相主要为γ′相与Cr的碳化物,γ′相在基体中弥散分布,而Cr的碳化物分别在晶界析出和沿螺栓轴向“链状”分布,其分布特征与γ晶粒组织及取向无显著关联性。应力松弛前后,晶粒组织、碳化物分布及织构均无明显变化,但γ′相发生了一定的粗化。载荷一定时,温度对应力松弛行为存在显著影响,即较高温度下样品的应力松弛率较高。较高温度下位错滑移更易开动,与样品中更多晶粒表现出较高晶粒取向散布(GOS)值相对应,但各晶粒GOS值的高低未表现出晶粒取向与晶粒尺寸依赖性。     

铌对低温取向硅钢热轧组织与织构的影响

采用OM、EBSD检测分析技术研究了铌对低温取向硅钢热轧组织与织构的影响,探索是否应在低温取向硅钢中加入铌。结果表明,含铌相较于不含铌取向硅钢热轧板晶粒更加细小,沿板厚方向组织梯度更加明显;铌元素的加入优化了取向硅钢热轧板织构,含铌比不含铌取向硅钢热轧板中的旋转立方织构取向密度小,而高斯织构和γ取向线密度大,其中高斯织构{110}001的织构密度f(g)高达12.19。     

Nimonic 80A合金螺栓的组织织构及高温应力松弛行为

利用SEM与EBSD技术研究Nimonic 80A高温合金螺栓的组织织构特点,并对不同温度下的高温应力松弛行为及组织织构演变进行分析。结果表明,合金中γ相组织未形成显著织构,晶粒取向择尤情况与晶粒尺寸无对应性。合金中第二相主要为γ′相与Cr的碳化物,γ′相在基体中弥散分布,而Cr的碳化物分别在晶界析出和沿螺栓轴向“链状”分布,其分布特征与γ晶粒组织及取向无显著关联性。应力松弛前后,晶粒组织、碳化物分布及织构均无明显变化,但γ′相发生了一定的粗化。载荷一定时,温度对应力松弛行为存在显著影响,即较高温度下样品的应力松弛率较高。较高温度下位错滑移更易开动,与样品中更多晶粒表现出较高晶粒取向散布(GOS)值相对应,但各晶粒GOS值的高低未表现出晶粒取向与晶粒尺寸依赖性。     

冷轧压下率对无抑制剂取向硅钢初次再结晶退火的影响

对无抑制剂取向硅钢不同压下率下初次再结晶退火后的显微组织、宏观织构和微观织构进行了研究.结果表明,冷轧板织构主要为α取向线{001}＜110＞、{112}＜110＞和{111}＜110＞织构以及γ取向线{111}＜110＞织构.初次再结晶退火后,α取向线织构减弱,织构主要为γ取向线{111}＜112＞织构.随冷轧压下率的增加,冷轧和初次再结晶织构强度增加.当压下率为88％时,初次再结晶退火后 Goss 织构和{111}＜112＞织构强度最高,最有利于发生二次再结晶.EBSD 分析显示,Goss 取向晶粒大多与{111}＜112＞取向晶粒相邻.提高冷轧压下率,Goss取向晶粒和{111}＜112＞取向晶粒都增加,Goss 取向晶粒偏离理想取向角度减少.     

不锈钢构件的EBSD失效分析

不锈钢构件的失效分析与防护一直是材料应用领域广泛关注的热点.应用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电子显微镜(SEM)等显微分析技术研究了冷加工过程中烤箱用不锈钢件的局部腐蚀与织构演变,通过分析应变、晶粒取向差和织构的关系,剖析了构件使用过程中的失效机理.分析结果表明:冷变形过程中发生的局部织构演变是影响奥氏体不锈钢产生点腐蚀的主要因素.     

金属板织构及其描述方法

金属板中的织构实用金属大多为多晶状态,即一块金属由很多细小的单晶晶粒所组成,每一晶粒的晶体取向各不相同。若这些取向呈统计分布,各方向的取向几率相同,则我们称这种状态的金属是无织构的,在宏观上表现为各向同性;反之,若各晶粒的取向呈现一定规律,即某些取向     

后期渗氮工艺制备取向硅钢的组织转变

后期渗氮工艺是一种低温板坯加热生产技术,广泛应用于取向硅钢生产企业。通过金相＋ODF织构分析对工艺各阶段组织进行研究。实验结果表明：热轧及常化织构板沿板厚方向分布不均匀,{110}＜001＞织构在距热轧板表面1/4厚度处分布最强;冷轧板织构主要是α线和γ线织构;脱碳退火后α线织构大量减弱,{111}＜112＞织构得到加强,而渗氮后织构变化不明显。二次再结晶组织大晶粒内部出现少量小尺寸的孤岛小晶粒,{001}＜100＞位向孤岛小晶粒是 Goss晶粒无法吞并的。     

不同润滑条件下高纯铝的冷轧织构及组织

采用OOF法 (晶体取向分布函数法 )以及TEM技术研究和分析了不同冷轧润滑条件下高纯铝的变形织构及组织 ,结果表明 :大冷轧变形程度下 ,采用机油润滑 ,冷轧织构为典型的面心立方金属轧制织构 ,即由强的B -、Cu及S -织构组分构成 ,而且取向分布的密度峰值处在S -取向位置 ;冷轧箔组织结构均匀 ,没有观察到剪切带和立方取向亚晶。煤油润滑时轧制织构相对较弱 ,而且产生了明显的 { 0 0 1}〈110〉剪切织构 ;煤油润滑冷轧箔中发现有剪切带以及立方取向亚晶。