高速表征钢和NI中的微观结构

创新的对称性CMOS基于CMOS的EBSD检测器，以及强大的AZTEC^®软件能够以每秒超过3000个索引模式（PPS）的速度以超过3000个索引模式获得EDS和EBSD数据。

这些速度的速度是传统基于CCD的检测器可以实现的速度的两倍，并且由于不需要极端的像素固定而不需要衍射模式的极端像素固定。这强调了使用对称检测器收集的数据的质量比基于CCD的检测器的数据质量要好得多，无论是在角度的精度和命中率方面。

本文提供了解释如何基于对称CMOS的EBSD检测器可用于在高速示例金属中以两种示例金属的形式表征，从而在负担得起的时间范围内提供可靠的统计数据。

结果

使用场发射枪SEM上的对称检测器分析了两个不同的样品：一个相对简单的样品 - 双链钢中的大型焊接结构和部分重结晶的基于NI的Superalloy。在分析之前，使用胶体二氧化硅将两个样品机械化为最后阶段。所有测量均使用AZTEC EBSD-EDS软件进行，EBSP模式分辨率为156 x 128像素。

Ni-Superalloy

该样品是一种变形且部分重结晶的基于Ni的超合金。映射835 x 592 µm的面积的步骤尺寸为0.25 µm，相当于近45分钟内的近800万个分析点。索引速度超过99％的索引速度略高于每秒3000个模式。这使分析涵盖了一个巨大的区域，包括许多变形的谷物，同时以极好的方式表征了重结晶的谷物。

使用晶粒相对方向分布（GROD）着色方案的映射区域如图1a所示，突出了重结晶晶粒基质中的变形晶粒。这种类型的地块允许将变形和重结晶区域的分离以进行额外检查。在这种情况下，已经绘制了边界不当分布（图1b），显示了变形区域中低角度边界的流行，并且在重新安装的区域中，σ3双边界（60°旋转约<111>轴）。

图1A。谷物相对取向分布（GROD）图，显示了重结晶基质中的许多变形谷物（较浅的颜色）。σ3双边界用红线标记。

图1B。边界不良取向频率分布，分为变形的晶粒和重结晶晶粒。

图1C。分析区域的前肢检测器取向图像

图1d。逆极图方向图显示了红色的黑色和双边界的晶界

焊接

在此示例中，大面积映射用于检查双链不锈钢的焊接样品。面临的挑战是分析宽带（约5毫米）尚未保留足够的分辨率，以准确测量碱金属和焊缝本身中的微小晶粒。该区域的绘制为0.25 µm的步长，每秒〜2000索引图案。总共收集了96张地图，总计超过4500万点，命中率为98.5％。所得的相位图（图2A）清楚地显示了右侧的碱金属与左侧融合区域的差异。该大面积高分辨率扫描可以深入分析焊缝各个区域的晶粒尺寸，纹理和相位分布。

尽管微观结构发生了明显的变化，但碱金属和融合区之间的相位分数没有重大变化（铁素体与奥斯丁岩的比例分别为55:45，而不是54:46）。然而，在热影响区（HAZ）中，相位分数显着变为29％的奥氏体和71％的铁氧体。

尽管融合区似乎较粗糙，但图2B和2C中显示的完整图像显示了许多极小的奥氏体晶粒的存在，直径<5 µm。这些使融合区的奥氏体的平均晶粒尺寸减少到仅6.3 µm，大大低于碱金属中的9.5 µm平均值（两个基于20,000多个晶粒的数字）。

大面积分析还允许对此焊缝边缘的质地变化进行统计适用的研究。在图2d和2e中，轮廓的极图显示了融合区和碱金属之间铁氧体中质地的变化。在碱金属中，{100}极是正常的{100}极点的相对较强的对齐，但是在融合区域中几乎没有透明的质地，而较高的密度较高，较高的晶粒产生。

图2a。双面钢中的焊接边缘的相位图。红色 - 铁氧体，蓝色 - 奥斯丁岩。融合区（焊接）位于地图的左侧，底部金属向右。黄框标记了该区域突出显示的。

图2b。（a）中标记的区域的相位图更高。红色 - 铁氧体，蓝色 - 奥斯丁岩。

图2C。在（a）中标记的区域的方向图更详细（逆极图配色方案，晶界为黑色）。

图2D。在融合区内的铁氧体，轮廓的极图（{100}，{110}和{111}）。

图2E。在碱金属中，轮廓的杆数（{100}，{110}和{111}）。

结论

这两个对比示例显示了如何组合AZTEC EBSD软件对称性EBSD检测器是一系列合金和金属样品的有效和快速表征的理想组合。在单相金属样品中，获得超过3000 pps的索引速度，而没有折衷数据质量或索引命中率，而在双相材料中，有超过2000 pps的速度很常见。亚博网站下载这些速度是没有非凡的束电流的：通常〜10 na足以获得出色的图案质量，并在3000 pps处获得索引。

借助这些高速和相关的，毫不妥协的数据质量，对称检测器被证明是极力强大的EBSD检测器，用于纹理，晶粒尺寸和所有最复杂的样品的相位表征。现在，基于CCD的探测器花费了数小时甚至数天，可以在几分钟之内完成，从而扩大了EBSD作为常规表征工具的吸引力。

该信息已从牛津仪器纳米分析提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载

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