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汽车与航空航天
采用EBSD对镀锌钢进行晶粒分析

镀锌钢在汽车车身零件中有着重要的应用,它必须有较高的强度、塑性和韧性以及良好的扭转性能。同时获得高扭转性能及高强度是一项具有挑战的工作,因此研究工作的重点是钢显微结构对性能的影响。

在整个产品工程和质量控制中晶粒分析十分重要。机械性能(如抗拉强度和成形性)随着晶粒尺寸的减小而提高。因此,必须对加工工艺进行控制以获得理想的晶粒尺寸。

为了准确地测量晶粒尺寸,探测所有的晶界必不可少。因此,必须对晶界进行准确表征。

晶粒尺寸测量的传统方式是分析显微镜采集的图像。它需要对样品表面进行化学腐蚀以突出晶界。这种技术除了对小尺寸晶粒的表征具有难度之外,还有其他局限性。

图像分析技术的局限性如下所示:

顶部的图像是一个轧制镀锌钢的显微图像。这种材料具有复杂的微观组织和晶界,在低倍光镜图像中的无法识别单个晶粒。

底部的图像来自相同样品、相似视野下的SEM二次电子图像。图中晶粒和晶界均无法很好的标识。

EBSD是一种理想的微观结构表征和晶粒尺寸测定技术。

使用EBSD对相同样品进行数据采集,通过测量晶体的取向来准确地测量晶界,克服了图像分析技术的局限性。

上图首先显示了EBSD识别的晶界分布,通过识别这些晶界可以定位单个晶粒。

这张图中利用不同颜色表示不同的晶粒,显示了材料中晶粒尺寸的分布范围,并由此导出了晶粒尺寸的统计分布。

很明显,利用EBSD可以方便、准确地识别样品中的晶粒。

除了分析单个视野外,还可以进行自动大面积分析,从而提供可靠有效的统计数据。在这个例子中,对同一种钢棒截面的四分之一部分进行了分析,分析区域的半径为6毫米。大面积分析可以帮助研究从钢棒中心到边缘的晶粒组织演化。

 

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