利用EBSD技术研究应变诱导相变过程
EBSD简介
角度分辨率是表示标定取向结果的准确程 度,但是目前还没有一个公认的确切的定义。 目前主要有以下两种方法定义:
1) 用标定的取向与该点的理论取向的取 向差表示角度分辨率;
2) 将取向转换为轴角对,用标定取向的角 度与该点理论取向的角度的差表示角度分 辨率。
角度分辨率主要取决于电子束的束流大小。 束流越大, EBSD花样也越清晰,标定结果也 越精确,则分辨率也越高。同时也取决于样 品的表面状态,样品表面状态越好,花样也越 清晰,分辨率也越高。样品的原子序数越大, 所产生的EBSP信号也越强,分辨率也越高。
所以提高加速电压和增加束流可以提高 EBSP的角度分辨率。
4 EBSD分析对样品的要求及制备方法
对样品的要求
1 表面平整、清洁、无残余应力 2 导电性良好 3 适合的形状及尺寸
样品的制备方法 金属样品：
机械抛光+化学侵蚀 硬度较高、合金 陶瓷样品： 机械抛光，推荐石英硅乳胶(Colloidal silica) 金属基复合材料：离子束刻蚀
电子背散射衍射分析技术(EBSD/EBSP)简介
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)。
由HKLChannel 5 软件包可计算出特殊孪 晶界面占总界面数量的百分比从图可见,变 形10 %后,很多晶粒中都产生了{1012}拉伸 孪晶,同时有的晶粒中也出现了两种{1012} 孪生变体相遇的情况,并能进一步确定各种 孪晶界面的类型和相对的比例。应用EBSD 技术可以精确地勾画出孪晶界,可以获得在
ebsd统计退火孪晶和变形孪晶
ebsd统计退火孪晶和变形孪晶
电子背散射衍射（EBSD）是一种表征材料晶体结构的先进技术，它可以用来研究材料的晶体学特征和微观结构。
退火孪晶和变形孪
晶是材料中常见的晶体结构，它们在材料的性能和行为方面起着重
要作用。
首先，让我们来谈谈退火孪晶。
在材料经过退火处理后，晶粒
内部可能会形成孪晶结构。
孪晶是晶体内部的一种特殊结构，它由
两个镜像对称的晶粒组成，这种结构可以通过EBSD技术进行观测和
分析。
退火孪晶的形成可能会影响材料的力学性能和断裂行为，因
此对其进行统计分析可以帮助我们更好地理解材料的性能。
其次，让我们来看看变形孪晶。
在材料的变形过程中，由于应
变的局部非均匀性，晶粒内部也可能形成孪晶结构。
这种变形孪晶
对材料的强化机制和塑性行为有着重要影响。
通过EBSD技术，我们
可以对变形孪晶的分布、取向和形貌进行统计分析，从而揭示材料
在变形过程中晶体结构的演变规律。
在进行EBSD统计分析时，我们可以从多个角度入手。
首先，可
以统计不同取向的孪晶晶粒的数量分布情况，以及它们在材料中的
空间分布特征。
其次，可以分析孪晶晶粒的取向关系，探讨孪晶形成的动力学机制。
此外，还可以结合材料的力学性能数据，比如硬度、韧性等，来研究孪晶对材料性能的影响。
总之，通过EBSD统计分析退火孪晶和变形孪晶，可以帮助我们深入理解材料的微观结构特征和变形机制，为材料的设计和性能优化提供重要参考。
EBSD及3DEBSD
EBSD及3D-EBSD技术特点及 其在材料科学中的应用
1
EBSD技术特点及其在材料科学中的应用
1
2 3
EBSD
要点
1、技术简介 2、原理分析 3、技术特点 4、应用介绍
4
2
EBSD技术简介
电子背散射衍射(EBSD),是基于扫描电子显微镜的微观组织— 晶体学分析技术用以测量微区晶体取向。
始于20世纪80年代，是基于扫描电镜基础的一项新技术。兼 备 X 射线衍射统计分析和TEM电子衍射微区分析的特点，是 两者在晶体结构和晶体取向分析的补充。
3D-EBSD
4
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3D-EBSD技术简介
• 探究样品的3D信息，3D EBSD技术是通过完整描述所有 晶粒，晶界，晶粒和相之间的形貌和晶体学关系以及微观 织构从而提供了一种研究微观组织的新方法。
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3D-EBSD原理分析
•
通过与装有聚焦离子束（FIB）扫描电镜结合，EBSD可
以用于3D分析技术。聚焦离子束(FIB)用来切除样品表面一 层。在每一层样品表面都被切除之后，就从新鲜的表面获取 了EBSD数据。如果重复这个过程，我们就可以获得感兴趣 区域的3D EBSD数据。
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3D-EBSD原理分析
3D-EBSD 分析中FIB/SEM和EBSD之间的几何关系示意图113D-EBSD技术特点
岩石组构学研究的技术电子背散射衍射(EBSD)
岩石组构学研究的最新技术电子背散射衍射(EBSD)
岩石组构学研究的最新技术-电子背散射衍射(EBSD)
岩石组构是构造地质学研究的一项根底工作,对理解许多地质过程非常关键.岩石组构学的理论研究和测试技术手段都有很大开展,取得了许多重要成果.最近十几年来,装备在扫描电镜上的电子背散射衍射(EBSD)新技术日臻成熟,已经成为地球科学和材料科学组构的强有力手段.作为革命性的新技术,EBSD的`量化显微构造数据在地质学研究中具有广泛的应用前景,例如相鉴定、变形机制、位错滑移系、结晶学优选方位(CPO)和变质过程研究等.本文介绍了池际尚教授在开拓我国岩石组构学教学和科学研究以及人才培养方面的重要奉献,同时阐述了EBSD的仪器组成、根本原理和应用范围及其与费氏台、X射线衍射、中子衍射和透射电镜优缺点的比照,并展示了该方法在大别-苏鲁超高压榴辉岩组构中的应用.。
利用SEM和EBSD的“原位跟踪”观测技术研究奥氏体不锈钢及其焊接接头的超高温组织转变过程
化过程 ， 对于 评估材 料 的抗腐 蚀性能 也非 常有用 。
通 常 ， 了研究 材 料 在 热处 理 或 服役 过 程 中 的 为 组 织转 变过 程及其 对 性 能 的影 响 ， 验 样 品 的选 取 实 与处 理 是分 批 和 多 次 进 行 的 。 即一 次 制 取 多 个 试
样， 然后 根据 不 同 的实 验条 件 ， 别 进 行处 理 ， 后 分 最
第 ２卷 第 ６ ７ 期
２０ 年 ｌ ０８ ２月
电 子
显
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Ｖｏ一 ７． ｌ２ Ｎｏ． ６
２ ｏ８ １ ｏ —２
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉ ｅ ｅ Ｅ ｅ ｔ ｏ ｉｒ ｓ ｏ ｙ Ｓ ｃｅｙ ｏ ｒ ａ ｆＣｈｎ ｓ ｌｃｒ ｎ Ｍ ｃ ｏ ｃ ｐ ｏ ｉｔ
文章 编 号 ：０ ０６ ８ （ ０ ８ ０ —４ ２０ １０ —２ １ ２ ０ ）６０ ３ —７
摘 要 ：为 了准确 地 研 究材 料 在 高 温 过 程 中 的 组 织 转 变 过 程 及 其 对 性 能 的 影 响 ， 文提 出 了一 种 利 用 扫 描 电镜 本
（ Ｅ 和 背 散 射 电子 衍射 （ Ｂ Ｄ 技 术 对 材 料 进 行 “ 位 跟 踪 （ — ｔ— ａｋ ｇ ” 察 和 测 量 的新 方 法 。 即 首 先 在 样 品 Ｓ Ｍ） ＥＳ） 原 ｉ ｓｕ ｔ ｃ ｉ ） 观 ｎｉ ｒ ｎ
料 在腐蚀 环境 中 的行 为 ， 需 要 借 助 环境 扫 描 电镜 则
。实 际上 ， 很 多 想进 行 “ 有 原位 ” 观 测 的研究课 题 ， 目前 还 找 不到 合 适 的 方法 或 技 术来 进 行 ， 而可 能限制 了研究 的范 围和深度 。 从 本文 通过 多次 的实验 探 索 和 验证 ， 出 了一 种 提 新 的“ 原位跟 踪” 察 和测量 方 法 。即 ， 观 利用 Ｓ 行形 貌 、 构 和成分 结 等 的观 察 与测 量 ， 从而 获得不 同条件 下 的系列 结果 ，
基于ebsd的金属变形激活滑移系的确定方法
基于EBSD（Electron Backscattering Dispersion）的金属变形激活滑移系的确定方法是一种重要的研究金属材料变形机制的方法。
这种方法可以提供微观结构的信息，包括晶体的取向、滑移系的激活状态等，对于理解金属材料的变形机制和优化材料性能具有重要意义。
在基于EBSD的金属变形激活滑移系的确定方法中，首先需要采集高质量的EBSD样品。
通常，样品需要经过适当的制备和处理，以确保样品的均匀性和稳定性。
然后，通过EBSD扫描仪获取样品的晶体结构信息，包括每个晶粒的晶向、晶面和晶体取向。
这些信息可以通过图像处理软件进行分析和解读，以确定金属变形激活的滑移系。
在确定滑移系的过程中，需要考虑到金属材料的力学性质和变形条件。
一般来说，金属材料在受到外力作用时会发生变形，这种变形可能导致某些晶面或晶向上的晶粒相对于其他晶粒发生相对移动，这种现象称为滑移。
为了研究金属材料的滑移机制，需要确定哪些晶面或晶向可以发生滑移，以及这些滑移面的滑动方向。
通过EBSD分析，可以观察到金属材料在不同变形条件下的微观结构变化。
在某些条件下，某些晶面或晶向上的晶粒会相对移动，并且这些晶粒之间的相对位置会发生变化。
这些变化可以通过图像处理软件进行定量分析，以确定哪些晶面或晶向可以作为滑移面。
此外，还可以通过分析不同变形条件下晶粒的取向分布函数（ODF）来确定滑移面的滑动方向。
在确定了金属变形激活的滑移系之后，需要进一步分析这些滑移系的激活机制和稳定性。
这可以通过分析滑移系的动力学行为和应力-应变曲线来实现。
通过这些分析，可以了解金属材料在不同变形条件下的变形机制和稳定性，从而为材料设计和优化提供重要依据。
总之，基于EBSD的金属变形激活滑移系的确定方法是一种重要的研究金属材料变形机制的方法。
这种方法可以通过分析微观结构的变化来确定金属变形激活的滑移系，并分析这些滑移系的激活机制和稳定性。
这种方法对于理解金属材料的变形机制和优化材料性能具有重要意义，可以为材料设计提供重要依据。
ebsd测试原理
ebsd测试原理
EBSD测试是一种用于材料微观结构分析的技术，可以通过对材料表面进行电子背散射衍射来获取样品的晶体学信息。
EBSD测试原理基于电子与晶体中原子的相互作用，可以通过样品表面反射出来的电子图案来确定晶体结构和晶向。
在EBSD测试中，使用高能电子束照射样品表面，使得电子与样品原子相互作用。
这些反射和散射的电子被收集并转换成数字信号，然后进行计算机处理。
通过对这些数字信号进行分析和比较，可以确定晶体结构、取向、形貌等信息。
EBSD测试可以用于各种材料的分析，包括金属、陶瓷、半导体等。
它在材料科学研究和工业生产中具有广泛应用。
例如，在金属加工中，EBSD测试可以帮助确定金属晶粒方向和取向分布，进而优化加工参数和提高产品质量。
除了上述应用外，EBSD测试还可以用于纳米材料、薄膜等微观结构的分析。
它具有高精度、高分辨率、非破坏性等优点，在现代材料科学研究中得到广泛应用。
总的来说，EBSD测试原理基于电子与晶体中原子的相互作用，通过对
样品表面反射出来的电子图案进行分析和比较，可以确定材料的晶体学信息。
它是一种重要的材料分析技术，在材料科学研究和工业生产中具有广泛应用。
EBSD
衍射圆锥 厄瓦尔德球
菊池线
EBSD
EBSD衍射的菊池线的产生
入射电子束 背散射电子 衍射 布拉格公式 衍射圆锥 厄瓦尔德球 菊池线
EBSD
通过菊池图可以确定晶体取向：菊池线的交点为晶带轴，通过与标准 菊池图比较可确定菊池面的晶面指数和晶带轴指数。
EBSD原理与注意事项
报告人：王哲
2012年9月14日
EBSD
EBSD的功能
织构与取向差分析（取向分析、识别大角度 晶界、晶粒尺寸分析） 相鉴定及相比计算 应变测量
EBSD
原理 透射电镜中的菊池衍射花样 当电子束穿透厚度>100nm的试样时，衍射谱上就D
菊池线的产生
EBSD
EBSD系统硬件组成
EBSD
注意事项： 1、样品的放置
2、工作距离及探头与样品距离 EBSD的空间分辨率随工作距离的减小而提高 减小探头与样品的距离可提高标定的正确率
EBSD
3、加速电压与电流的选择
加速电压越高，空间分辨率越低
EBSD
EBSD的功能
相鉴定及相比计算 织构与取向差分析（取向分析、识别大角度 晶界） 应变测量
EBSD
EBSD的功能
相鉴定及相比计算 织构与取向差分析（取向分析、识别大角度 晶界） 应变测量
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利用EB SD 技术研究应变诱导相变过程
杨 平 付云义 崔凤娥 孙祖庆
(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)
目前,日本,韩国和中国都在开展超级钢研究。
主要目标之一是实现铁素体的超细化,进而使钢的强度和使用寿命提高一倍。
一个行之有效的途径是通过应变诱导铁素体相变,即使奥氏体过冷到尽可能低的温度,在稍高于A r 3对奥氏体进行高速大应变。
超细化的主要原因被认为是奥氏体在大应变下自由能大幅度提高,从而使铁素体获得大的相变驱动力,特别是形核率。
近期对应变诱导相变过程的组织变化观察表明,转变过程中不仅发生了相变,还会出现铁素体的动态再结晶。
此外,在一定条件下还在转变后期出现渗碳体,即珠光体转变;对纯净的碳素钢,当形变温度在A 3附近时,应变还会导致奥氏体的动态再结晶。
这样,在A 3～A r 3之间的变形可能是两种相变(奥氏体 铁素体,奥氏体 珠光体)和两种动态再结晶(奥氏体,铁素体)的复合过程,而不是简单的应变诱导相变过程。
在此情况下,可将整个过程称之为动态复合转变(dynam ic com b ined tran sfo r m ati on )。
搞清应变作用下(能量输入过程)不同转变机制的交互作用是了解动态复合转变的关键;而使用有效的测试方法又是认识转变机制的重要保证。
本文应用扫描电镜上的背散射电子衍射(EB SD )取向分析系统初步探索了应变诱导相变过程的组织变化和取向特征。
图1a 给出通过取向成像得到的应变诱导相变组织图。
说明绝大多数晶粒间是大角晶界。
按取向确定的组织比直接得到的形貌像能提供更多的组织细节与取向信息。
图1b 表明形成的组织中有弱的〈111〉‖压缩轴(Y 0方向)线织构。
图1c 为由菊池带衬度定出的组织图,它与二次电子像相似。
奥氏体晶界或形变带上形成的铁素体取向见图1d 。
为〈111〉取向。
说明有可能产生相变织构;而另一部分铁素体或马氏体(淬火得到)则形成近似互补的取向。
图2a 为一转变完毕区域的取向成像(按取向差表示)。
图2b 为1839个晶粒按取向差(>15°)定出的铁素体尺寸分布;看出,在1Λm 附近有一小峰。
而不是一般的正态分布或‘Г’分布。
这可能是较小的动态再结晶晶粒引起,其平均直经2139Λm 也比按形貌确定的铁素体尺寸略小(3185Λm )。
进一步的工作是将这些苗头统计定量化,从而搞清各类转变的规律及相互间的交互作用。
1
45 19(4)∶541～542 2000年
245 19(4)∶541～542 2000年。