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电子背散射衍射技术及其在微观力学行为研究中的应用

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力学与实践 2023年第6期45卷 1321-1330页

作者：刘飞马晓桐刘战伟谢惠民清华大学航天航空学院北京100084 北京理工大学宇航学院北京100081

电子背散射衍射(electron backscatter diffraction, EBSD)技术不仅能表征材料微观组织,还能定性分析测试区域的弹性应变和塑性应变,目前该技术已被广泛用于晶体材料微结构的表征。考虑到服役过程中材料微结构及其应力状态可能会发生变... 详细信息

电子背散射衍射(electron backscatter diffraction, EBSD)技术不仅能表征材料微观组织,还能定性分析测试区域的弹性应变和塑性应变,目前该技术已被广泛用于晶体材料微结构的表征。考虑到服役过程中材料微结构及其应力状态可能会发生变化,因此,研究不同服役环境下晶体微观组织与应变场演化之间的内在联系对于研究材料的失效行为和机理有重要意义。本文介绍了EBSD技术的基本原理、常用制样方法及其主要功能,给出了基于EBSD技术在材料科学领域的应用实例,探讨了使用EBSD不同成像数据研究材料微结构及其微观力学行为的分析方法。

关键词：电子背散射衍射金属材料应变场疲劳行为微观组织

铝/钢等离子弧熔-钎焊接头界面电子背散射衍射分析

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吉林大学学报（工学版） 2023年第5期53卷 1331-1337页

作者：吴迪耿文华李洪梅孙大千吉林大学材料科学与工程学院长春130022 长春师范大学工程学院长春130031 一汽-大众汽车有限公司天津分公司天津301599

采用电子背散射衍射(EBSD)技术对铝合金/超高强钢等离子弧熔-钎焊接头界面的组织构成、晶粒取向和取向差分布、晶粒尺寸、织构情况进行了研究。结果表明:铝合金/超高强钢等离子弧熔-钎焊接头界面组织呈明显的双层结构,由Fe_(4)Al_(13)相... 详细信息

采用电子背散射衍射(EBSD)技术对铝合金/超高强钢等离子弧熔-钎焊接头界面的组织构成、晶粒取向和取向差分布、晶粒尺寸、织构情况进行了研究。结果表明:铝合金/超高强钢等离子弧熔-钎焊接头界面组织呈明显的双层结构,由Fe_(4)Al_(13)相和Fe_(2)Al_(5)相组成,两相在晶粒尺寸和形态上存在明显差异。Fe_(4)Al_(13)相呈细小的等轴晶形态,以大角度晶界为主,Fe_(2)Al_(5)相呈柱状晶形态,以小角度晶界为主。Fe_(4)Al_(13)相的晶粒尺寸明显小于Fe_(2)Al_(5)相晶粒尺寸。Fe_(4)Al_(13)相的主要织构为丝织构,Fe_(2)Al_(5)相晶粒具有明显的择优取向,其主要织构为丝织构。

关键词：金属材料铝合金/超高强钢等离子弧熔-钎焊界面组织织构电子背散射衍射

冷轧及退火对310S奥氏体不锈钢的微观结构和组织的影响:基于X射线和电子背散射衍射分析

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Journal of Central South University 2023年第3期30卷 763-785页

作者： R.B.HEIDARI M.ESKANDARI M.YEGANEH Department of Materials Engineering Faculty of EngineeringShahid Chamran University of AhvazAhvaz ***Iran

本文研究了热处理对310S奥氏体不锈钢的微观结构和组织的影响。对样品材料进行冷轧,使其厚度分别减少20%、50%和90%,然后在1023、1223和1323 K下退火5、15和30 min。在厚度减少20%后,奥氏体内产生孪晶,且可观察到形变诱发的α’马氏体,... 详细信息

本文研究了热处理对310S奥氏体不锈钢的微观结构和组织的影响。对样品材料进行冷轧,使其厚度分别减少20%、50%和90%,然后在1023、1223和1323 K下退火5、15和30 min。在厚度减少20%后,奥氏体内产生孪晶,且可观察到形变诱发的α’马氏体,孪晶的体积分数大于α’马氏体。当厚度变化由50%增加到90%,α’马氏体的体积分数由11%增加到69%,孪晶被α’马氏体取代。发生形变后奥氏体相主要为Brass、Goss和S织构,α’马氏体的主要纹理为R-Cu、R-cube、F和E组份。随着形变量增大,Brass织构增加,Goss织构减少。退火过程中,马氏体向奥氏体转变,并发生了再结晶,使Goss和Brass再结晶织构的体积分数增加。材料退火后的结构与冷轧后的大致相同。1223 K下退火5 min的马氏体转变速度明显高于1023 K下的。在1023 K下退火5 min,由于马氏体不完全转变和初级再结晶,未能检测到等轴组织。获得超细晶粒组织的最佳退火温度为1023 K,退火时间为15 min。在1173 K和1273 K时出现快速再结晶和晶粒生长。

关键词： 310S不锈钢形变退火电子背散射衍射微观结构组织

电子背散射衍射(EBSD)技术在大陆动力学研究中的应用

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岩石学报 2009年第7期25卷 1721-1736页

作者：许志琴王勤梁凤华陈方远许翠萍中国地质科学院地质研究所国土资源部大陆动力学重点实验室北京100037 南京大学地球科学系南京210093

电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,简称EBSD)技术可以快捷准确地进行物相鉴定,确定矿物晶体的晶格优选定向和多相岩石中各矿物的空间分布,使其成为定量研究岩石显微构造的理想工具。将岩石组构测量、野外地质观察与矿... 详细信息

电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,简称EBSD)技术可以快捷准确地进行物相鉴定,确定矿物晶体的晶格优选定向和多相岩石中各矿物的空间分布,使其成为定量研究岩石显微构造的理想工具。将岩石组构测量、野外地质观察与矿物的变形实验研究相结合,可以判别物质运动的剪切指向和变形的温压条件,从而进行运动学和动力学机制的分析。本文首先介绍了EBSD技术的原理和主要矿物组构的实验研究进展,然后以国土资源部大陆动力学重点实验室5年来的成果为例,总结了EBSD技术在研究大陆深俯冲和折返的动力学机制和大陆造山带动力学研究中的应用。结果表明:橄榄石和绿辉石的组构揭示了板块深俯冲阶段的组构运动学特征,而石英、斜长石和夕线石的组构可以用来研究地壳内大型韧性剪切带的变形历史,如与苏鲁超高压变质岩折返相关的韧性剪切带、龙门山逆冲剪切带、西昆仑康西瓦走滑剪切带和喜马拉雅造山带的康马拆离剪切带。因此,EBSD技术的应用有助于实现显微构造与宏观构造相结合,建立变质-变形-运动学相统一的地球动力学模型。

关键词：电子背散射衍射大陆动力学深俯冲与折返韧性剪切带

电子背散射衍射制样用振动抛光装置的设计及应用

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理化检验（物理分册） 2023年第12期59卷 63-68页

作者：陈玉龙陈俊锋福州大学材料科学与工程学院福州350108

针对电子背散射衍射制样振动抛光机结构复杂、质量较大、价格较高等问题,设计了一种采用市售振动盘底座为基础的振动抛光装置,并选取2024铝合金和2205双相不锈钢进行试验。结果表明:研究设计的振动抛光装置结构简单、操作简便、价格低廉... 详细信息

针对电子背散射衍射制样振动抛光机结构复杂、质量较大、价格较高等问题,设计了一种采用市售振动盘底座为基础的振动抛光装置,并选取2024铝合金和2205双相不锈钢进行试验。结果表明:研究设计的振动抛光装置结构简单、操作简便、价格低廉,制备的电子背散射衍射试样表面质量较好,电子背散射衍射测试的标定率高,能够准确获得金属材料的显微组织和取向等信息。

关键词：电子背散射衍射试样制备振动抛光装置设计

电子背散射衍射技术在高级别连续油管晶粒度评定中的应用

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理化检验（物理分册） 2023年第11期59卷 4-6页

作者：杨艳龙周志超赵乃胜武甲罗艺北京首钢股份有限公司迁安064404

高级别连续油管产品的晶粒尺寸较小,采用传统的金相检验方法无法准确评定其晶粒度。利用金相检验和电子背散射衍射技术相结合的方法,对不同级别连续油管产品的晶粒尺寸进行研究。结果表明:采用电子背散射衍射技术能够准确评定高级别连... 详细信息

高级别连续油管产品的晶粒尺寸较小,采用传统的金相检验方法无法准确评定其晶粒度。利用金相检验和电子背散射衍射技术相结合的方法,对不同级别连续油管产品的晶粒尺寸进行研究。结果表明:采用电子背散射衍射技术能够准确评定高级别连续油管的晶粒尺寸,CT90连续油管的平均晶粒等积圆直径为2.89μm,CT110连续油管的平均晶粒等积圆直径为1.37μm。

关键词：连续油管晶粒度电子背散射衍射显微组织

电子背散射衍射和傅里叶变换红外光谱结合测量橄榄石的原位含水量

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高校地质学报 2018年第1期24卷 1-12页

作者：闫浩洁王勤内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210023

橄榄石的含水量对上地幔的物理化学性质具有重要影响。傅里叶变换红外光谱(简称FTIR)是目前最常用的测量名义上无水矿物含水量的方法。由于矿物中红外光谱的吸收系数是各向异性的,理论上应使用偏振光来测量橄榄石的含水量,但是该方法需... 详细信息

橄榄石的含水量对上地幔的物理化学性质具有重要影响。傅里叶变换红外光谱(简称FTIR)是目前最常用的测量名义上无水矿物含水量的方法。由于矿物中红外光谱的吸收系数是各向异性的,理论上应使用偏振光来测量橄榄石的含水量,但是该方法需要把橄榄石颗粒分离出来进行定向,非常费时。前人大多使用非偏振光来测量薄片中多个橄榄石的含水量,并使用Paterson(1982)的校正方法计算样品中橄榄石的平均含水量。非偏振光的使用忽略了颗粒定向造成的影响,会低估橄榄石的含水量。上地幔橄榄石常发育晶格优选定向,为快速准确地获得橄榄石的原位含水量,该文将电子背散射衍射技术(EBSD)与FTIR相结合,提出测量薄片中橄榄石含水量的新方法。首先使用Bell等(2003)的红外偏振光实验结果,通过橄榄石[100]、[010]和[001]方向的含水量吸收系数建立一个椭球体。然后使用EBSD测量某一颗粒在薄片中的取向,根据欧拉角计算该方向的含水量吸收系数Ws,再根据Beer-Lambert公式获得该颗粒的含水量。对加拿大Slave克拉通Muskox金伯利岩携带的石榴橄榄岩中橄榄石的含水量研究表明,该方法可用于测量显微尺度的橄榄石原位含水量分布,为橄榄石含水量与组构关系的研究提供基础资料。

关键词：橄榄石含水量傅里叶红外光谱电子背散射衍射晶格优选定向

电子背散射衍射分析技术——一种新型的晶体材料研究方法

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云南大学学报（自然科学版） 2005年第S1期27卷 410-414页

作者：李金刚黄海波李凡东南大学材料系江苏南京210096

介绍了一种新型的晶体材料研究方法——电子背散射衍射分析技术.简介了电子背散射衍射分析的发展,阐明了电子背散射衍射产生的机制和电子背散射衍射分析的基本原理。说明了电子背散射衍射分析系统的性能特点,概述了电子背散射衍射分析... 详细信息

介绍了一种新型的晶体材料研究方法——电子背散射衍射分析技术.简介了电子背散射衍射分析的发展,阐明了电子背散射衍射产生的机制和电子背散射衍射分析的基本原理。说明了电子背散射衍射分析系统的性能特点,概述了电子背散射衍射分析的应用.

关键词：电子背散射衍射晶体材料分析技术

等离子弧焊熔敷Ti-6Al-4V合金原位拉伸过程中显微组织及应变响应的电子背散射衍射表征(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第12期24卷 3929-3943页

作者： Martin BORLAUG MATHISEN Lars ERIKSEN Yingda YU Ola JENSRUD Jarle HJELEN Department of Materials Science and Engineering Norwegian University of Science and Technology Eggemoen Aviation and Technology Park Norsk Titanium AS Department of Materials Technology Raufoss Technology AS

航天级钛合金的新型叠层制造技术(ALM)的优势体现在较低的制造成本等方面,并可替代传统加工成型工艺。由等离子弧焊熔敷叠层制造技术制备Ti-6Al-4V合金的显微组织由定向凝固生长的β柱状晶及在其晶内生长的细小的α片层组织构成。在原... 详细信息

航天级钛合金的新型叠层制造技术(ALM)的优势体现在较低的制造成本等方面,并可替代传统加工成型工艺。由等离子弧焊熔敷叠层制造技术制备Ti-6Al-4V合金的显微组织由定向凝固生长的β柱状晶及在其晶内生长的细小的α片层组织构成。在原位拉伸过程中结合应用高速离线电子背散射衍射表征(Offline EBSD)可快速获取试样显微组织和形变特征之间的关系。揭示出不均匀变形的发生取决于柱状晶界间的应变响应。柱状滑移和基面滑移系统被激活进而导致最后出现形变滑移线,即在某些柱状晶中滑移扩展至整个晶粒;而在另一些晶粒中表现为存在应变梯度和应力集中的地方发生形变失配。形变的扩展习性受制于定向凝固生长的柱状晶生长方向及其之间的界面取向关系。在垂直于柱状晶方向的拉伸试验揭示存在剧烈的变形局域化。基于原位拉伸观测及高速的离线电子背散射衍射表征结果,本文作者提出从微观到宏观形变扩展的控制机制。

关键词： Ti-6Al-4V合金叠层制造电子背散射衍射原位拉伸等离子弧焊熔敷显微组织塑性变形