马氏体钢开发提高硬度和韧性,但强烈变形的形成马氏体金属丝网通过淬火钢奥氏体可以使用EBSD导致微观结构表征的主要挑战。
马氏体由过饱和碳、扭曲离体心立方晶格和导致混乱的高密度,加强钢的主要原因。除了晶格畸变,木板条通常非常小(< 1µm),需要使用更高的衍射图样的决议和EBSD分析降低光束能量,以获得高索引命中率。
本文解释了如何的速度和灵敏度的结合cmos的对称探测器,加上这一事实也可以实现高速模式良好的分辨率,可以有效和快速的马氏体不锈钢样品的表征。
方法和结果
样品无节制的马氏体不锈钢抛光到最后阶段使用硅胶,随后分析了场发射枪扫描电镜。束加速电压首先是保持相对较低,在12 kV,以最小化EBSD质量模式源体积,从而最大化模式,允许一个索引命中率高~ 90%。模式得到的分辨率311 x 256像素,曝光时间的2女士提供最终收购的速度495 pp。初步分析了75分钟,50 x 40µm面积的测量步长30 nm。
在相同的样本,第二,相当大的分析使用更高的模式分辨率622 x 512像素和加速电压15千伏。模式暴露了略长,提供最终的收购294 pps的速度和更高的索引命中率为96.5%。使用40 nm步长,面积150 x 115µm扫描。这总共花了10小时(近1100万个分析点)。在所有分析,电子束电流之间的5和10 nA。
图1显示了较小的第一区域的结果。质量(带坡)地图显示模式的差异的清晰度菊池带:马氏体的金属丝网相对明亮的灰色阴影,显示更清晰的模式与较低的晶格畸变。然而,大部分的金属丝网质量相当低的模式和明显1µm宽度、EBSD分析带来挑战成功。方向图,如图1 b所示,清楚地揭示了马氏体结构的分级特性,与个人发展中块木板条,组织形成包块,最后,组包定义prior-austenitic谷物。
图1 a。模式质量地图(带坡度)的第一个分析区域。
图1 b。定向地图(IPF着色方案)的第一个区域
第二个分析的区域覆盖更多prior-austenitic谷物,所示模式质量(乐队对比)地图在图2和图2 b中的定位地图。第一个区域分析表明,prior-austenitic谷物通常是~ 20µm直径,但在更大的区域分析很明显,一些前奥氏体颗粒> 100µm直径。例如,它可以重建顶部的蓝色和红色的区域(图2 b(标有“A”)成一个单一的奥氏体晶粒。这个颗粒的极图(图2 c)显示了明显的马氏体变体选择从一个最初的方向。
图2 a。模式质量地图(乐队对比)的第二个区域。
图2 b。反极图定位的地图区域2。“A”标志着之前的奥氏体晶粒分析如图2所示。
图2 c。{100}、{110}和{111}极数据前奥氏体晶粒明显“A”图2 b。颜色对应的图2 b。
能够很好的证明(如非et al ., 2006),许多马氏体变体之间的错位相邻金属丝网网站满足重合点阵(CSL)的关系。这是描绘在图3中,在所有的比例高角度边界区域2中,列为CSL边界是策划。
图3。直方图显示的比例高角度边界区域2中满足重合网站晶格(CSL)的关系。注意,> 40%的界限可以划分为Σ3。
结论
本文简要给出的力量对称EBSD探测器为有效分析复杂的材料样品相对较低电压加速。亚博网站下载结果从无节制的,马氏体不锈钢,获得290 - 500 pps采集率,表明探测器的灵敏度,高像素的分辨率衍射模式相结合,允许时间相对较短的分析以及索引率高。
这的确使马氏体变体选择的详细分析以及描述inter-lath边界的一个相对较大的区域没有要求后分析后处理或增强模式。这是第一次,EBSD技术测量的力量如此明显的马氏体结构。
参考
h .非et al . (2006)。在低碳板条马氏体钢的晶体特征。Acta Materialia 54岁,1279 - 1288
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