燕山大學先進鋼鐵材料課題組 報告人 王明明時間 11月15日 EBSD初級原理及簡單應用 1 EBSD基礎知識 目錄 1 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 2 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 試樣的制備 4 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 2 1 EBSD基礎知識 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 1 1硬件 107 108 EDAX 3 1 EBSD基礎知識 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 強弱衍射錐與熒光板相交 形成菊池帶 Kikuchi 2dsin n 參考 材料電子顯微分析 張靜武 P51 54 91 1 2菊池花樣 a b c 4 1 EBSD基礎知識 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 鎳樣品菊池帶 1 每個菊池帶都可以指標化為產生該菊池衍射的晶面指數 2 幾個菊池帶相交的點 菊池極 對應于晶帶軸方向與熒光屏的交點 這些點可指標化為晶帶軸指數 3 200 面的面間距比 2 20 面的寬 200 面帶寬比 2 20 面的窄 1 2菊池花樣 5 1 3菊池花樣鑒定 1 EBSD基礎知識 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 三條帶 6 1 EBSD基礎知識 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 置信度因子 CI ConfidenceIndex CI越大 準確度越高 此外 參與計算的條帶數n越多 計算結果越準確 對可能結果進行投票 1 3菊池花樣鑒定 7 1 EBSD基礎知識 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 確保正確率達到90 CI 0 1的刪除 投票正確率與CI值關系曲線 CI 1 0 1 3菊池花樣鑒定 8 1 EBSD基礎知識 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 1 線上的點由替換成一條線 2 用所有線的交點代替一條菊池帶 Hough變化 1 4Hough變換 9 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 1 2 3 4 常用部分 1 工作距離與控制權 3 相機設置 4 圖像采集 5 菊池花樣 10 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 2 1設定工作距離 工作距離改變 花樣中心隨之改變 設定 1 樣品臺 預傾角30 2 工作距離 WD 15 22mm 3 Stage傾轉 40 4 插入相機 70 11 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 2 2相選擇獲取掃描照片 EBSD原理是測得的花樣與數據庫中的花樣進行對比 因此首先應提供正確的相 12 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 2 3相機設置 Binning Binning值越大 細節信息越少 單個菊池花樣采集時間越短 相鑒定 13 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 ImageProcessingMode提供兩種模式 標準Standard和增強Enhanced模式 目的 扣除噪點 提升整體花樣質量 Standard模式下 釋放控制權 取消backgroundsubtraction復選框 調節Gain及Exposure 獲取背底 勾選backgroundsubtraction復選框 2 3相機設置 扣背底 14 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 調節Gain及Exposure過程 Gain目的是增大信號 但是增大信號的同時增加了噪點 Exposure曝光時間越大 采集速率越小 77fps掃描速度0 8 0 9max占用處理器的百分比 2 3相機設置 扣背底 15 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 2 3相機設置 扣背底 16 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 2 3相機設置 扣背底 17 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 2 4參數進一步優化 Hough 目的 CI值更差條件下進行參數優化 獲得更高質量圖像 BinnedPatternSizeThetaStepSizeMaxPeakCountConvolutionMask 18 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 2 5點掃與數據采集 相選定 扣背底后 Interactive對話框下對不同位置進行點掃 測定單點的CI值與Fit值 判定菊池花樣的好壞 19 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 1 為確定確定某一相 進行單個菊池花樣的保存 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 2 7小技巧 20 2 數據采集軟件 OIMDataCollection 的使用 2 8相機退出 1 取消OIM軟件控制權 2 退出相機 掃描電腦死機或者載物臺自動旋轉情況下 為防止碰撞相機 可以關閉掃描控制面板的STAGE按鈕 3 更換試樣 21 2 9注意OIM采集數據過程中不可使用TEAM軟件處理EDS數據 二者相互干擾 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 OIMAnalysis EBSD能做什么 22 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 23 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 晶體結構信息 Cr23C6相在Co基體中的分布 雙相不銹鋼相分布圖 分辨率有限 結果可能與其他測試結果不符 24 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 晶體取向信息 1 單晶定向 2 織構分析 3 相鄰兩個晶粒取向差測定 4 取向成像顯示晶粒的形狀及晶粒尺寸測量 5 顯示各類晶界及計算晶粒間取向差分布 6 多相材料中兩相取向關系測定 25 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 應變信息 硬度壓痕附近的應變分布 裂紋尖端應變分布 26 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 應變信息 冷軋80 700 90s退火處理后取向分布 27 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 R260珠光體鋼交貨態與磨損亞表面EBSD分析圖 IPF GB KAM 文獻1 28 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 文獻2 壓力容器鋼裂紋部分晶體取向及相鄰兩點間的關系 29 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 文獻2 30 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 1EBSD能做什么 文獻3 31 管線鋼裂紋路徑與滑移系 擴展面的關系 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 2軟件功能區 32 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 掃描區域大小 step CI值等信息 3 3CleanUp 先clean第二個后clean第一個 先CI后Dilation 花樣質量較差時用SingleIteration 單次迭代 CI 0 28 Alldata 右鍵 CleanUp 33 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 3CleanUp Alldata 右鍵 Properties PartitionProperties 確保正確率達到90 CI 0 1的刪除 34 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 4創建Map 快速創建 Alldata 右鍵 Map 灰度圖 彩圖 單個 IQ兩個疊加 IQ CO 35 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 4創建Map 編輯mapproperties 比如 添加大小角度晶界 標定twin類型 36 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 5創建Chart 快速創建 Alldata 右鍵 Chart 圖片 數據列的導出 右鍵 37 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 6創建Texture Alldata 右鍵 Texture 38 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 6創建Texture 右鍵 New TexturePlot 此外 每種織構所占體積分數 在一定角度范圍內 某一晶面平行于TD的百分比 39 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 7高亮工具Hightlight 取消 重做 清除所有高亮區域 40 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 7高亮工具Hightlight VectorProfileMode某一條線上相對于原始點或者相鄰點的取向信息 CrystalLattice某一點的晶體結構 41 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 先進鋼鐵材料課題組 3 8其他 鼠標右鍵Alldata 右鍵 Map Chart Texture 圖片 右鍵 Show Mapproperties 表 右鍵 Export 圖片 數據 42 復制Copydocument 粘貼Paste Excel中復制粘貼公式 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 8其他 43 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 全自動AUTO 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 3 8其他 44 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 幫助文件Help 3 數據分析軟件 OIMAnalysis 的使用 Help文件 名稱 定義 含義 CleanUpTaylarFactor SchimidFactor Strain Texture 3 8其他 45 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 試樣制備過程 1 選樣2 切片3 鑲嵌4 研磨 粗磨和細磨5 拋光 粗拋和精拋6 最終拋光 46 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 試樣制備過程 1 選樣2 切片3 鑲嵌4 研磨 粗磨和細磨5 拋光 粗拋和精拋6 最終拋光 47 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 試樣制備過程 1 選樣2 切片3 鑲嵌4 研磨 粗磨和細磨5 拋光 粗拋和精拋6 最終拋光 對于小試樣掃描試驗時具有一定的優勢 保證導電 不再需要砸開試樣 48 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 試樣制備過程 1 選樣2 切片3 鑲嵌4 研磨 粗磨和細磨5 拋光 粗拋和精拋6 最終拋光 實驗室 150 320 600 1200 2 5umdiamond 1 0umdiamond 49 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 試樣制備過程 1 選樣2 切片3 鑲嵌4 研磨 粗磨和細磨5 拋光 粗拋和精拋6 最終拋光 實驗室 自動拋光機 0 02um硅溶膠 離子拋光 電解拋光 Zr Ti及其合金可以用離子拋光 震動拋光 Ti合金機械拋光和離子拋光 50 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 拋光效果提升 IQ質量提升 51 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 二氧化硅懸濁液拋光后 標定率趨近100 52 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 4 試樣制備 1 240 320 400 600 800和1200目SiC砂紙papers 10LbF 150RPM 相同方向旋轉 每個尺寸共拋 mim 30s換一次砂紙 水潤滑 2 1 m和0 3 m氧化鋁懸濁液磨料 lownappedsyntheticrayonall purpose拋光布 來自Allied 9LbF 130RPM 相反方向旋轉 每個尺寸拋10mim 布用水潤濕 拋光時緩慢滴水 3 同樣類型的布振動拋光2h 0 05 m二氧化硅懸濁液 PH9 8 標準EBSD拋光程序 53 燕山大學先進鋼鐵材料課題組 謝謝 參考 電子背散射衍射技術原理與應用 哈爾濱工業大學 OIM軟件基本使用方法 上海交通大學 劉傳來孫捷 EBSD培訓課件