TEM-06.ppt

1、一、什么是取向关系， 为什么要测定取向关系？ 1、什么所取向关系？ 在复相合金中，两相间存在一些相互平行的晶面或晶向。,五、 晶体取向关系的测定,在下列过程中常存在晶体学取向关系: 析出 相变 （e.g. M相变） K-S ， M-W关系 薄膜生长 氧化 存在取向关系的原因：过程应沿能量最低途径。,2. 测定取向关系的作用分析相变机理。 e.g. 当一种相从母相中析出, 为什么沿一定的晶面析出。,优：精确， 0.1 XRD （劳厄象） 缺: 试样尺寸大, mm 级 优: 简单, 能作微区分析 TEM （电子花样） 缺: 不精确,误差达 515 作微区的晶体取向分析多用TEM 直接法（合成电子花

2、样法） TEM 极射赤面投影法 菊池花样法,二、测定取向关系的常用方法,1、直接法 原理：依据斑点的分布特征, 直接写出两相间的取向关系。,两组平行的晶面 取向关系的表示 一组平行的晶面一组平行的晶向,例1. 测定高温FeNiNb合金基体与析出相之间的取向关系。,分析步骤 1用明、暗场技术确定不同相对应的斑点基体斑点? 析出相斑点。 2标定各相的斑点指数, 计算晶带轴 uvw。 基 体： 112， 析出相r： 111 3根据斑点的分布特征直接写出取向关系,分析步骤 用明、暗场象技术确定各 相的斑点. 标定指数，计算晶带轴 根据斑点分布特征，写出 取向关系.,(110)1/(111 )/(110

3、) 2 晶面平行 001 1 / 011 / 111 2 晶带轴平行,例2. 测定某淬火钢中残余A氏体与马氏体之间的取向关系,讨论：根据M相变理论，MA间存在 KS，NW关系 KS： NW：,比较实验结果： 1 与 相 符合NW 关系 2 与 相 符合KS 关系,2、极射赤面投影法 1 ）极射赤面投影法的要点： 将从不同晶带的衍射花样中得到的取向关系放在同一张标准极射赤面投影图中比较。 从大量的数据中得出两相间的取向关系。 大量数据统计结果 两个特点 不存在180 不唯一性,2）什么是极射赤面投影,3) 极射赤面投影的特征 位于过球心的大圆周上的极点属于同一晶带 如将同一晶带的衍射花样与极图重

4、合，则同一套衍射花样的斑点对 应的极点位于垂直于晶带轴的投影面的大圆周上。 对一套衍射花样， 从中心点向各斑点引线， 它们将交于以晶带轴为 法线的极射赤面的圆周上。,4) 取向关系的确定 例3用极射赤面投影法确定珠光体中铁素体相和渗碳体Fe3C之间的取向关系。,分析步骤,(100)c / (011) A区： (010)c / (111) (001)c / (211) Bagaryakii 关系,取向关系：,(100)c / (311) B区： (010)c / (131) (001)c / (215) Pitch 关系,5) 材料中常见的取向关系 K-S P237 Fcc-Bcc (eg. M

5、 相变) N-W P238 Bagaryaski P240 珠光体中 与Fe3C Pitch P231 立方立方关系：两相，如基体与析出相都具有相同 的立方结构， 如同为FCC，或同为 BCC，但晶格常数不同 。,例： 基体与 M23C6析出相之间的立方立方关系,根据斑点的分布，可得出立方立方取向关系 100 基体 / 100析出相 基体 / 析出相,存在180不唯一性和指数不唯一性,3、用菊池花样作晶体取向的精确测定 晶体相对于电子束的位向关系 对晶体取向很敏感（精度大 0.1） 1）菊池花样的特点 不存在180 不唯一性 2) 三菊池极法测定晶体取向（试样膜面的法线方向）,步骤 选三对相交的菊池线对 标定各菊池线对的指数 (hi ki li) 计算两两晶面对应的晶带轴指数(ui vi wi) 设三晶带轴与入射束(FN的反方向) 的夹角 为： 1, 2, 3 则: 1 = , 2= , 3= 设试样膜面的法线方向为 ruvw, 根据夹角公式建立三方程:,小 结 晶体取向关系的测定 原理 1 直接法 表示方式 分析步骤