Page 79 - 理化检验-物理分册2023年第十二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202312016

电子背散射衍射制样用振动抛光装置的设计及应用

陈玉龙, 陈俊锋

( 福州大学 材料科学与工程学院, 福州 350108 )
摘 要: 针对电子背散射衍射制样振动抛光机结构复杂、 质量较大、 价格较高等问题, 设计了一
种采用市售振动盘底座为基础的振动抛光装置, 并选取2024铝合金和2205双相不锈钢进行试验。
结果表明: 研究设计的振动抛光装置结构简单、 操作简便、 价格低廉, 制备的电子背散射衍射试样表
面质量较好, 电子背散射衍射测试的标定率高, 能够准确获得金属材料的显微组织和取向等信息。
关键词: 电子背散射衍射; 试样制备; 振动抛光; 装置设计

中图分类号: TG115.2 ; TB30 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 12-0063-06

Desi g nanda pp licationofvibrationp olishin g deviceforelectronbackscatter

diffraction sam p le p re p aration

,
CHENYulon g CHENJunfen g

( SchoolofMaterialsScienceandEn g ineerin g , FuzhouUniversit y , Fuzhou350108 , China )

Abstract : Aimin g atthe p roblemsofcom p lexstructure , hi g h q ualit y andhi g h p riceofthevibration p olishin g

machineforelectron backscatterdiffraction sam p le p re p aration , a vibration p olishin g device based onthe

commerciall y availablevibratin gp latebasewasdesi g ned , and2024aluminumallo y and2205du p lexstainlesssteel

wereselectedfortestin g .Theresultsshowthatthedesi g nedvibration p olishin g devicehadsim p lestructure , sim p le

o p erationandlowp rice.Thesurface q ualit y ofthe p re p aredelectronbackscatterdiffractionsam p lewas g ood , and

thecalibrationrateoftheelectronbackscatterdiffractiontestwashi g h.Itcouldaccuratel y obtainthemicrostructure

andorientationofmetalmaterials.

Ke y words : electronbackscatterdiffraction ; sam p le p re p aration ; vibrationp olishin g ; device
在热机械加工和塑性变形过程中, 金属材料中常 的背散射电子在满足布拉格衍射时发生衍射, 衍射信
常产生织构, 从而对材料的性能产生影响 。表征和 号被 EBSD探头采集, 经计算机图像处理后获得菊池
[ 1 ]
[ 2 ]
分析材料中的织构对其性能的调控具有重要意义 。 衍射花样, 分析软件利用 Hou g h变换获得衍射花样
常见的织构表征方法包括 X 射线衍射和电子背散射 菊池带的强度、 宽度和带间夹角等信息, 与晶体学数
衍射( EBSD ) 。 X射线衍射可以获得材料晶体结构 据库比对后, 标定晶面指数和晶带轴等, 从而确定晶
[ 1 ]
及取向的宏观统计信息, 但无法将晶粒取向与组织形 粒取向信息。 EBSD已被广泛应用于晶粒尺寸 / 形状
貌相对应 [ 3-4 ] 。相较于 X 射线衍射法, EBSD 技术可 统计、 相分布、 晶 / 相界类型、 晶粒取向 / 取向差分布、
以将微观形貌、 晶体取向和成分相结合, 数据呈现更 相鉴定、 织构分析等方面的分析与研究 [ 5-7 ] 。
为直观, EBSD技术已成为材料取向成像分析的一种 电子背散射衍射只在试样表面几十纳米的深度
重要方法 。 EBSD分析的基础是电子显微镜, 其基 范围内发生, 因此试样表面质量对 EBSD 分析结果
[ 5 ]
本原理为: 高能电子束入射至倾斜试样表面后, 产生 有很大影响。 EBSD 测试要求试样表面清洁无污
染、 无应力或氧化层、 无划痕以及起伏不能过大 [ 8 ] 。
为了获得高质量的试样表面, EBSD 的最终制样方
收稿日期: 2023-10-07

基金项目: 福建省本科高校教育教学研究项目( FBJY20230036 ,
法有: 电解抛光 [ 9 ] 、 离子束处理及振动抛光 [ 10 ] 等。
FBJG20200183 ); 国家自然科学基金资助项目( 52271095 )
作者简介: 陈玉龙( 1988- ), 男, 硕士, 主要从事金属材料测试工 电解抛光法制备 EBSD 试样时, 通常采用经验试错
方法来寻找合适的参数, 试验量较大, 且无法制备不
作, y lchen@fzu.edu.cn
6 3