结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法与流程

文档序号:11945489阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,该方法包括:

在扫描电镜中对试样进行原位拉伸试验,并在试样拉伸至设定的不同宏观应变阶段时,对每个宏观应变阶段的试样进行原位的电子背散射衍射晶体取向扫描,以获取该宏观应变阶段的试样的原位的晶体取向信息和晶粒尺寸参数信息;

基于所述晶体取向信息,利用电子背散射衍射技术的应变分析方法定性地表征出试样在塑性变形过程中的晶粒应变;以及

基于所述晶粒尺寸参数信息,通过设定的方式得出能够反映晶粒应变的目标参数,通过该目标参数的变化,定量地表征试样在塑性变形过程中的晶粒应变。

2.根据权利要求1所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,所述目标参数为原位的单元晶粒在二维平面内的面积。

3.根据权利要求2所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,在试样拉伸至不同的宏观应变阶段时,通过原位的单元晶粒在该宏观应变阶段变形前后在二维平面内的面积变化来定量地表征试样的晶粒应变;即

ε=(Sf-S0)/S0 (1)

式(1)中,ε定义为晶粒应变,S0表示原位的单元晶粒在本次变形前在二维平面内的面积,Sf表示原位的单元晶粒在本次变形后在二维平面内的面积。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,在所述原位拉伸试验的过程中,试样每拉伸至设定出的其中一个宏观应变阶段时,即停止拉伸并对试样进行原位的EBSD晶体取向扫描,且该取向扫描的加速电压20~30KV,以及该取向扫描的束斑尺寸为6~7。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,在所述原位拉伸试验的过程中,放置所述试样的原位电子背散射衍射拉伸台在所述扫描电镜中的拉伸速率为1μm/s,且所述试样在所述扫描电镜中相对于水平位置的倾角为65~70°。

6.根据权利要求1~3中任一项所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,所述试样具有变形位,并在所述变形位上设置有若干个标记点,各个所述标记点在所述变形位上限定出测量区域。

7.根据权利要求6所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,所述试样的中部两侧分别设有凹槽,两侧的凹槽之间至少有一部分试样构成所述变形位;

在加工有所述凹槽的试样表面设有个标记点,各个标记点所围揽的区域构成所述测量区域。

8.根据权利要求7所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,对于上述表征晶粒应变的方法,在一种可能的实现方式中,形成所述标记点的打点操作压力为50~100N,打点操作时在所述试样表面的驻留时间为10s。

9.根据权利要求7所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,所述凹槽的结构为圆弧形,所述圆弧形的弦长为2mm;

且所述测量区域沿拉伸方向的距离为200~600μm。

10.根据权利要求1所述的结合原位电子背散射衍射技术表征晶粒应变的方法,其特征在于,所述利用电子背散射衍射技术的应变分析方法定性地表征拉伸试样的晶粒应变具体包括:

像质量图,其通过描述拉伸试样的微观晶粒在电子背散射衍射时的花样质量;以及

Kernel平均错配度应变图,其通过比较微观晶粒的平均取向差的变化来表示拉伸试样的晶粒应变。

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