材料变形过程中的原位电子背散射衍射(in—situ EBSD)分析
马氏体钢奥氏体化原位ebsd

马氏体钢奥氏体化原位ebsd 马氏体钢是以钢为基体,通过添加适量合金元素和进行适当的热处理制得的一种特殊的钢。
马氏体钢具有优异的强度、硬度和耐磨性能,广泛应用于汽车制造、工具制造、机械制造等领域。
而马氏体钢的奥氏体化原位EBSD(Electron Backscattering Diffraction)是一种常用的研究材料微结构和相变行为的应用技术。
本文将对马氏体钢奥氏体化原位EBSD进行详细介绍。
马氏体钢的奥氏体化原位EBSD是一种利用电子背散射衍射技术来研究材料微结构与相变过程的方法。
该技术通过电子束在材料上的散射模式来确定晶体的晶向信息,从而得到材料的晶粒取向分布、晶体排列、晶界特征等信息。
其基本原理是电子束入射材料后,与晶体原子发生相互作用,被散射回来的电子通过衍射模式可以反映出材料的晶体结构。
马氏体钢的奥氏体化原位EBSD可以通过以下步骤进行:1.样品制备:选择一块具有代表性的马氏体钢试样,并进行表面抛光和腐蚀处理,以提高电子束的穿透深度和信号强度。
2. EBSD实验仪器设置:将制备好的样品装置在EBSD实验仪器中,调整好样品与电子束之间的距离和角度。
根据需要设置电子束的加速电压和电流。
3.参数设定:根据具体研究的目的,设置好数据采集的相关参数,包括扫描速度、扫描范围、图像分辨率等。
4.数据采集:开始进行数据采集,通过电子束扫描材料表面,记录每个像素点的散射衍射图案。
采集的数据可以包括晶体取向图、晶界分布图、晶粒大小分布图等。
5.数据分析和处理:对采集到的数据进行分析和处理,得到所需要的结果。
常见的分析方法包括晶体取向分析、晶界特征分析、晶粒大小统计等。
马氏体钢奥氏体化原位EBSD的研究可以从以下几个方面入手:1.马氏体形成过程的研究:通过实时监测马氏体形成过程中的晶粒取向演化和晶界特征变化,可以深入了解马氏体形成的机制和相变行为。
2.马氏体的尺寸和分布研究:通过奥氏体化原位EBSD,可以对马氏体的尺寸和分布进行精确测量和统计分析,从而得到马氏体的相对密度、平均尺寸、形状等信息。
ebsd分析2篇

ebsd分析2篇篇一:电子背散射衍射在材料表征中的应用电子背散射衍射(EBSD)是一种被广泛应用于材料表征的实验技术。
该技术基于电子光学原理,通过观察材料内部结构的电子图案来得到物理参数的信息。
EBSD有许多应用领域,比如材料的微结构表征、材料的性质研究等。
EBSD常用于材料微结构分析。
它能提供材料的晶体学信息、晶格排列和物相构成等信息。
通过分析这些信息,我们可以得到目标材料的组成、微观结构和应变状态等方面的详细信息。
举例来说,EBSD可用于研究金属材料的晶粒尺寸、位置、取向、拓扑结构以及缺陷等。
这些信息可以帮助科学家理解金属的硬度、塑性、磁性以及化学性质等。
EBSD在材料微结构分析中的应用相关论文已经非常丰富。
除了微结构分析,EBSD还能够应用于材料性能研究之中。
如果我们将EBSD与其他测量技术配合使用,可以得到材料的更详细性能信息。
例如,EBSD和X射线衍射技术一起使用,可以精确测量材料的显微应变和晶格度数。
这些数据非常有用,可以揭示材料的应力、强度、断裂韧性等性能。
总之,EBSD是一种多功能、可靠性强的材料表征技术。
它在材料科学及其它相关领域中具有很大的应用前景。
篇二:电子背散射衍射技术在半导体晶体表征中的应用电子背散射衍射(EBSD)技术在半导体晶体表征中发挥了重要作用。
在这种应用中,EBSD可以测量半导体的微观结构、晶格取向和异质结构等方面的信息,从而帮助研究者更好地理解材料在器件应用中的行为特征。
本文将探讨EBSD在半导体晶体表征中的应用。
EBSD在半导体晶体表征中的应用有许多方面,比如半导体衬底的取向和微观结构、半导体材料的尺寸和形状以及半导体晶体缺陷和纯度等等。
其应用范围非常广泛。
EBSD技术在半导体晶体表征中的一个重要应用是测量衬底取向和微观结构。
这是非常重要的,因为衬底结构直接影响到生长于上面的半导体薄膜的微观结构和性质。
通过EBSD技术,我们可以得到衬底晶体在每个方向上的取向,以及其中的微观结构信息。
对EBSD的理解及应用

对EBSD的理解及应用EBSD是电子背散射衍射技术(Electron Backscatter Diffraction)的缩写,是一种常用于材料科学和工程领域的表征方法。
其原理是利用电子束经过材料后,被背散射散射回来的电子与入射电子发生衍射现象,通过测量衍射图样的形态和强度来获取材料的晶体结构、取向以及晶界等信息。
EBSD的应用领域广泛,例如:1. 材料学研究:EBSD可以用来研究材料的晶体结构、晶体取向以及晶体缺陷等信息,从而增加对材料的认识。
例如,可以用EBSD来研究合金材料的晶粒取向与机械性能之间的关系,优化材料的制备工艺。
2. 金属学研究:EBSD可用于研究金属材料的晶体取向与力学行为之间的关系。
通过观察材料中晶体的取向分布,可以了解材料的力学性能、塑性变形机制等。
此外,还可以用EBSD分析区域选区电子衍射(Selected Area Electron Diffraction)数据,对金属晶体的三维取向进行建模和姿态分析。
3. 薄膜和界面研究:EBSD在研究薄膜和界面的晶体结构、晶界取向和位错密度等方面具有广泛的应用。
通过EBSD可以获得薄膜/基底的晶体取向分布、晶界的取向关系等信息,进一步了解薄膜的生长机制和界面的结构演化。
4. 小晶粒材料研究:对于小晶粒材料,传统的衍射方法往往由于粒子尺寸太小而无法获取充分的衍射信息。
而EBSD则可以通过对大量小尺寸晶体的衍射数据进行统计,还原出材料的晶体结构和取向信息。
这对于研究纳米材料、纳米晶、亚微米晶等具有重要意义。
5. 力学性能研究:EBSD可以用来研究材料的力学性能,如塑性变形、屈服行为和断裂特性等。
通过EBSD可以获得材料中晶体取向的信息,从而解析材料的力学行为与晶体结构之间的关系。
除了上述应用领域外,EBSD在材料科学与工程的其他领域也有广泛的应用,例如焊接等工艺的优化、热处理过程的研究、高温合金的应力分析等。
总结起来,EBSD是一种非常强大的材料表征方法,可以通过分析衍射图样的形态和强度,获得材料的晶体结构、晶体取向、位错密度等信息。
19.1 EBSD(电子背散射衍射)介绍

电子背散射衍射(EBSD)
EBSD(电子背散射衍射)技术主要用于快速获取晶体材料的晶体学信息,可对材料进行织构和晶粒间取向差分析,晶粒尺寸及形状分布分析,晶界、亚晶及孪晶分析,应变和再结晶的分析,以及相鉴定和相含量计算等,解决材料在结晶、薄膜制备、半导体器件、形变、再结晶、相变、断裂、腐蚀等过程中的问题。
国家有色金属及电子材料分析测试中心,在JSM-7001F型场发射扫描电镜上配备了EDAX公司的EBSD装置,与安装在普通钨灯丝的EBSD装置相比,具有光源强,采集速度快,菊池线质量高等优点。
通过该公司最新的TSL OIM Data-Collection 5 软件,可对采集数据进行各种解析。
实验室对铝合金、镁合金、钛合金等材料有丰富的制样及EBSD数据分析经验。
国家有色金属及电子材料分析测试中心,是中国权威的第三方金属检测机构,实验室通过ISO 17025国家实验室认可(CNAS),中国计量认证(CMA),国际航空材料认证(NADCAP),为客户提供科学的产品检测、评价方案,满足进出口及工程检测等各种需求。
EBSD数据分析

EBSD数据分析EBSD(电子背散射衍射)是一种用于材料的晶体学定性和定量分析的技术。
通过将电子束轰击在样品表面上,并测量电子背散射的角度和能量,可以获取有关材料的晶体结构、晶体取向和晶体成分的信息。
EBSD技术已经广泛应用于金属、陶瓷、半导体等材料的研究中,提供了重要的晶体学数据支持。
在EBSD数据分析过程中,首先需要进行样品准备。
样品通常需要进行精细的机械抛光和电子束辐照处理,以消除表面应力和增加电子散射信号的强度。
之后,将样品放入扫描电镜中,使用电子束扫描样品表面,在每个扫描点收集电子背散射数据。
这些数据通常以图像的形式呈现,称为EBSD图像。
在获得EBSD图像后,需要进行数据处理和分析。
一般来说,EBSD数据分析包括晶体取向分析、晶体取向映射、晶界分析和相分析。
晶体取向分析是EBSD数据分析的核心内容之一、通过分析电子背散射的角度和能量,可以确定每个扫描点处的晶体取向。
晶体取向可以通过计算得到,常用的计算方法有方位角计算法和倒空间计算法。
通过晶体取向分析,可以确定材料的晶体取向分布情况,获得晶体取向的数量密度和材料的择优取向。
晶体取向映射是EBSD数据分析的另一个重要内容。
通过将晶体取向分析的结果与显微镜图像叠加,可以在显微镜图像上绘制出晶体取向的分布情况。
这可以帮助研究人员更直观地了解材料的晶体结构和晶体取向的演化过程。
晶界分析是对材料中晶界的研究。
通过对EBSD数据中晶体取向的分析,可以确定材料中的晶界位置和类型。
不同类型的晶界在EBSD图像上表现出不同的性质,如位错晶界、晶粒分界晶界和相界晶界。
通过对晶界的分析,可以进一步了解材料的晶界特性和晶界的影响。
相分析是对材料中不同相的研究。
通过分析EBSD数据中晶体取向的差异,可以确定材料中不同相的存在。
通过相分析,可以了解材料的相组成、相分布和相变情况。
总结起来,EBSD数据分析是一种重要的材料表征技术,通过分析电子背散射数据,可以获得材料的晶体取向、晶界和相等信息。
【材料学堂】EBSD的工作原理、结构、操作及分析

【材料学堂】EBSD的⼯作原理、结构、操作及分析1.电⼦背散射衍射分析技术(EBSD/EBSP)20世纪90年代以来,装配在SEM上的电⼦背散射花样(Electron Back-scattering Patterns,简称EBSP)晶体微区取向和晶体结构的分析技术取得了较⼤的发展,并已在材料微观组织结构及微织构表征中⼴泛应⽤。
该技术也被称为电⼦背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction,简称EBSD)或取向成像显微技术(Orientation Imaging Microscopy,简称OIM) 等。
EBSD的主要特点是在保留扫描电⼦显微镜的常规特点的同时进⾏空间分辨率亚微⽶级的衍射(给出结晶学的数据)。
EBSD改变了以往织构分析的⽅法,并形成了全新的科学领域,称为“显微织构”—将显微组织和晶体学分析相结合。
与“显微织构”密切联系的是应⽤EBSD进⾏相分析、获得界⾯(晶界)参数和检测塑性应变。
⽬前,EBSD技术已经能够实现全⾃动采集微区取向信息,样品制备较简单,数据采集速度快(能达到约36万点/⼩时甚⾄更快),分辨率⾼(空间分辨率和⾓分辨率能分别达到0.1m和0.5m),为快速⾼效的定量统计研究材料的微观组织结构和织构奠定了基础,因此已成为材料研究中⼀种有效的分析⼿段。
⽬前EBSD技术的应⽤领域集中于多种多晶体材料—⼯业⽣产的⾦属和合⾦、陶瓷、半导体、超导体、矿⽯—以研究各种现象,如热机械处理过程、塑性变形过程、与取向关系有关的性能(成型性、磁性等)、界⾯性能(腐蚀、裂纹、热裂等)、相鉴定等。
2. EBSD系统的组成与⼯作原理图1. 全⾃动EBSD装置各部分相互关系图系统设备的基本要求是⼀台扫描电⼦显微镜和⼀套EBSD系统。
EBSD采集的硬件部分通常包括⼀台灵敏的CCD摄像仪和⼀套⽤来花样平均化和扣除背底的图象处理系统。
图1是EBSD系统的构成及⼯作原理。
在扫描电⼦显微镜中得到⼀张电⼦背散射衍射花样的基本操作是简单的。
EBSD技术结合背散射电子成像在材料研究中的应用

文 章 编 号 :O 0 6 8 ( 0 0) 10 7 -5 t 0 —2 1 2 1 0 —0 50
ES B D技术结合背散射 电子成像在材料研究 中的应用
郭 宁 , 天 林 , 黄 周 正 , 栾佰 峰 , 刘 庆
( 庆 大学材料 科 学与 工程 学院 , 重 重庆 4 0 4 ) 004
第2 9卷 第 1 期
2 0年 2月 01
电 子 显
微
学 报
Vo一 9. .1 l2 No 2Ol 0 0_2
J u n l f Ch n s e t o ir s o y S ce y o r a i e e Elc r n M c o c p o i t o
光制 备 E S B D样 品 。用 二 次 电子 成 像 , 据 压 痕 位 根 置 找到感 兴 趣 区域 , 最后 对 感 兴 趣 区 域 进 行 E S BD
从 而重 构统计 出该 区域 的微 观组 织结构 和微 织构 等
信息 , 因而在 地质 研 究及 晶体 材 料研 究领 域 得 到 了 广泛应 用 ] 。 相 比扫 描 电镜 中 的二 次 电子 成 像 ( E S M) S —E 和 背散 射 电子 成像 ( S -E 技 术 , B D技 术 仍 然 B E S M) ES 是一种 较新 的技 术 , 几年来 才 得到较 广泛 地应 用 。 近
应 力层 同时 又不破 坏表 层 晶体 学 信息后 制成 合格 的 ES B D试 样 。 电解 液成 分 为 1 % 高氯 酸 + 0 无水 0 9%
乙醇 , 光 电压 2 V, 抛 0 电流 0 6~ . . 0 8A。
虽然说 E S B D优点 是 大 面积 扫 描 , 这 里 的大 是 相 但
电子背散射衍射

电子背散射衍射1电子背散射衍射的简介电子背散射衍射(Electron Back-Scatter Diffraction,EBSD)是晶体结构分析的一种传统方法,它是以电子束来替代X射线用于形变观察,广泛应用于金属材料组织及多孔性材料研究。
EBSD在研究中用于主动探测分子结构,其系统可以仅由单个晶体单元测定,从而可以以极低的效率读取电子微结构信息。
相比于X射线衍射,EBSD在晶体结构观察方面有较强的应用效果,特别是在研究深处球形低密度晶体和无晶格结构的材料的表征。
2基本原理EBSD是将电子束抛射到被观察的样品上,电子的射线的反射波会振动各个位置的原子,产生一个和电子光的特性提供的计算机图形表示的尖峰信号,收集这些尖峰信号可以计算出该样品晶体结构的方位。
EBSD是一种非破坏测试方法,可以准确获取样品的晶体结构信息,非常适合大面积测量。
在确定晶体结构时可以使用点状法,也可以使用条状法,其中点状法对非晶质样品、复杂结构样品和小尺寸样品更有效。
3主要用途1、EBSD用于研究晶体和低晶体的空间组织和多孔性,在于探测和辨识复杂的晶体结构和力学行为;2、EBSD用于研究金属材料和非晶质样品的晶界行为,例如调控材料厚度,研究其形变和特殊缺陷后的晶界演变状态;3、EBSD用来识别材料表面质量,分析迁移缺陷和外加压力的影响;4、EBSD也用于研究产品的性能,测量非晶态材料的非晶核尺寸和分布;5、EBSD也可以用来研究工程材料的拉伸性能,模型推导的工艺优化设计;6、EBSD对于研究织物纤维表面构造和孔洞分布,有很高的效率;7、EBSD也常用于研究表面磨损和磨耗性能,了解材料抗冲量等性能指标。
4问题和发展虽然EBSD技术具有很多优点,但存在一些问题,比如它的测量速度较慢,并且需要做许多设置,这可能会对科学家应用EBSD技术造成一定影响。
另外,由于EBSD需要较多的信号来绘制空间晶体结构图形,仅使用一个检测器可能无法获得足够的信号,因此EBSD的数据量会比一般电子显微镜大。
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构” —— 将显 微组 织和 晶体 学分 析相 结合 。与 “ 显微 织构” 密切相 关 的是 应 用 E S B D进 行 相 分析 、 得 界 获 面( 晶界 ) 数和检 测塑 性应 变 。 目前 , B D技术 已 参 ES 经实现 全 自动 采 集 微 区取 向信 息 。其 样 品 制 备 简 单, 数据 采 集 速 度 快 ( 达 到 约 3 能 6万 点/ h甚 至 更 快 ) 分辨 率 高 ( 问分 辨 率 和 角分 辨率 能 分 别 达 到 , 空 01 . m 和 0 5) 为快 速 高效 地 定 量 统 计 研 究 材 料 .。 , 的微观组 织结 构和 织 构 奠定 了基 础 , 因此 已成 为 材
1 实验 设 备 及 主 要 功 能
图1 是北美 密 西根通 用 汽车研 发 中心 的一 套原 位 ES B D分 析 测 试 系 统 。 图 l a显 示 了该 系 统 的硬 件 设置 , 包括 一 台扫描 电子 显 微镜 , 一套 E S B D测试 及分 析软 件 , 一套 应力 加载 系统 。 图 1 及 b是应 力加
用 该 系 统 能 实现 对拉 伸 、 缩 、 曲及 剪切 变 形 过 程 中材 料 的 微 观 组 织 演 变进 行 原 位 跟 踪 观 察 ; 以 分 析 材 料 在 变 压 弯 可
形过 程 中 的组 织 演 变过 程 , 得 组 织演 变 的连 续 性 信 息 , 而 对研 究材 料 变形 过 程 中 的 机 理 及 物 理 本 质 提 供 有 力 获 从
演 变具有 一定 的不 确定性 。而 最 近发展起 来 的原位 ES B D分析 技术 , 其特 点可 以跟 踪试样 同一位置 的微 观组 织随变 形 量 增 加 的 演变 过 程 , 该技 术 是 研 究 材料 变形机 理 的一种 有 效 手段 。但 原 位 E S B D分 析 技 术及 设备 目前 还 不 太 普 及 , 位 E S 原 B D分 析 技 术
2 .通 用汽 车研 发 中心 ( r n ,美 国密西根 4 0 0 War ) e 89 )
摘 要 :本 文 介 绍 一 套 既 具 备 电子 背 散 射 衍 射 ( B D , 具 备 应 力 加 载 功 能 的 分 析 测 试 方 法 , 称 原 位 E S 。 采 E S )又 简 BD
文 章 编 号 :0 06 8 (0 8 0 —4 90 10 . 1 2 0 ) 60 3 — 2 4
材料变形过程 中的原位 电子背散射衍射 ( —t E S ) i su B D 分析 n i
靳 丽 ,Mi aaR K ,K bcR s r u i h
( . 海 交通 大学轻合 金精 密成 型 国 家工程研 究 中心 , 属基 复合 材料 国家重点 实验 室 , 海 20 3 ; 1上 金 上 0 0 0
显 差异 。用来 说 明 3 %到 1 %变形 区 间微观 组 织 的 0
中广 泛 应 用 …。该 技 术 也 称 为 电 子 背 散 射 衍 射 ( et n bcsaee ir t n E S 或 取 向 成 像 e c o akct r d f c o , B D) l r t d fa i 显 微 技 术 ( r n tn i aig m c soy O M) 。 o eti m g i ocp , I 等 i ao n r ES B D的主要 特点 是 在 保 留扫描 电子 显 微 镜 的 常 规
大的发展 , 已在材 料 微 观 组 织结 构 及 微 织 构 表 征 并
观组 织分 析 , 同变 形 量 下 的微 观 组 织 分 析 , 不 常规
ES B D主要 采用 选 取该 变形 量 下 的 局部 试 样进 行 独
立 的分 析 。 比如 3 %塑性 变形 及 1 %变 形条 件下 0 的同一 材料 , 取样 的位 置不 同 , 其对 应 的组织会 有 明
第 2 卷 第 6期 7
20 0 8年 1 2月
电 子 显
微
学
报
V0. 7. 12 No. 6 2 08 1 0 —2
J u n l f C i e e E e to ir s o y S cey o r a h n s lc r n M c o c p o it o
中存 在着 的一些 问题 还在 探讨 中。本 文 主要介 绍 了
特点 的同时进行 空 间分 辨 率 为 亚微 米 级 的衍 射 , 从 而给 出结 晶学 数 据 。E S B D改 变 了 以往 织 构分 析 的
方法 , 形 成 了 全 新 的 科 学 领 域 , 为 “ 微 织 并 称 显
的 实验 依 据 。本 文 还 以原 位 压 缩过 程 中 纯镁 的微 观 组 织 演 变 的 测 试 与 分 析 为 例 , 明原 位 E S 系统使 用 方 法 。 说 BD
关 键 词 :原位 电 子 背散 射衍 射 ( i B D ; 观 组 织 演 变 ; 性 变形 ; i su E S ) 微 n t 塑 纯镁 中 图分 类 号 : G 4 . ; G 1 . 1 . ; G 1 .3 T 16 2 T 15 2 5 3 T 1 5 2 2 文献 标 识 码 : A
料研 究 中一种 有效 的分析 手段 。 ES B D主要用 于 晶粒取 向和取 向差 的测量 、 微织 构分 析 、 鉴定 、 相 应变 和真 实 晶粒尺 寸 的测量 。而 目
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前 比较前 沿 的原 位 E S B D分 析 系 统 , 以 纯 镁 的 并 压 缩变 形为 例 , 绍 原 位压 缩 过 程 中微 观组 织 的跟 介 踪 观察 及分 析 。
2 0世 纪 9 0年 代 以来 , 用 电子 背 散 射 衍 射 花 利
样 (lc o akctrd f c o ae , B P 分 析 e t nbcsa e ir tn pt ms E S ) er t fa i t 晶体 取 向 , 向差 , 构 和 晶界 类 型 的技 术取 得 了较 取 织