Page 83 - 理化检验-物理分册2023年第十二期

陈玉龙, 等: 电子背散射衍射制样用振动抛光装置的设计及应用

粒尺寸为10~100 μ m ; 与x 方向和 y 方向的取向

分布不同, z 方向几乎为红和蓝两种取向颜色, 表明
z 方向上存在择优取向。
2024铝合金的反极图如图5所示, 在z 方向上
存在较强的<100>织构和弱一些的<111>织构。
铝合金在挤压等单向变形时, 晶粒容易沿着<100>
和<111>方向规则分布, 从而形成纤维织构。王玉
凤 [ 16 ] 在4032铝合金挤压棒中也发现了这两种类型
的纤维织构。

图5 2024铝合金的反极图 图6 2205双相不锈钢试样的IPF取向及相分布
2205双相不锈钢试样 EBSD 分析的采集区域

尺寸( 长 × 宽) 为 100 μ m×100 μ m , 最终的 EBSD

标 定 率 约 为 96% ,采 样 频 率 约 为 20 Hz 。
MICHALSKA 等 [ 13 ] 采用商用振动抛光机制备的
2205双相不锈钢 EBSD 最优标定率为95% , 其所用
振动抛光液硅溶胶直径和抛光时间与文中一致, 这
表明在相同的抛光条件下, 自制设备检测结果和商
用设备检测结果相同; MICHALSKA 等 [ 13 ] 还采用
电解抛光制备了 2205 不锈钢的 EBSD 试 样, 其
EBSD 最优标定率仅为87% 。这表明振动抛光比电
解抛光更适合制备双相材料的 EBSD 试样。
2205双相不锈钢试样的IPF 取向及相分布如
图6所示, 取向颜色与图4d ) 相同。由图6可知: 晶 图7 2205双相不锈钢中的奥氏体和铁素体IPF图

界也十分清晰, 晶粒部分呈细长状, 部分为等轴晶, 装置, 其结构简单、 操作简便、 价格低廉。该装置具
晶粒直径为5~20 μ m ; 从取向图颜色分布还不能看 有良好的实用性和经济性, 可广泛用于各种材料的

出试样存在明显择优取向; 试样存在双相, 其中黄色 织构分析和性能调控等研究。
为奥氏体相, 蓝色为铁素体相。由标定结果可知, 扣 ( 2 )利用自制装置对2024铝合金和2205双相

除部分零解析位置, 两者比例约为 8∶11 , 与李亚 不锈钢进行了振动抛光试验, 制备的试样表面质量
杰 [ 17 ] 等报道的结果相近。 较好, EBSD 测试标定率分别为 94% 和 96% 。对
2205双相不锈钢中的奥氏体和铁素体IPF 图 EBSD 数据进行了分析, 2024铝合金挤压棒材主要
如图7所示, 由图7可知: 奥氏体相中 y 方向上存在 存在<100>和<111>织构。
较弱的 <101> 织构, 而铁素体中 z 方向上存在 ( 3 )设计的装置除了可应用于 EBSD 试样的制

<101>织构。 备, 还可用于其他需要去除表面变形层的试样制备,

3 结论及展望 如原子力显微镜( AFM ) 和纳米压痕测试试样的制
备。除了文中所验证的材料, 还可以制备硬质合金、

( 1 )根据商用 EBSD 制样用振动抛光装置的原 复合材料等测试试样。可以通过切割、 镶嵌以及专
理, 以市售振动盘底座为基础自制了一款振动抛光 用夹具设计等来实现复杂形状试样的制备。目前,
6 7