EBSD初级原理及简单应用.ppt

1、a,1,报告人：王明明 时 间：11月15日,EBSD初级原理及简单应用,a,2,EBSD基础知识,目 录,1,数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2,数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3,试样的制备,4,a,3,1.EBSD基础知识,1.1硬件,107,108,EDAX,a,4,1.EBSD基础知识,强弱衍射锥与荧光板相交， 形成菊池带(Kikuchi ),2dsin=n,参考材料电子显微分析，张静武，P51-54，91,1.2菊池花样,a,b,c,a,5,1.EBSD基础知识,镍样品菊池带,1.每个菊池带都可以指标化为产生该菊池衍射的晶面指数； 2.

2、几个菊池带相交的点（菊池极）对应于晶带轴方向与荧光屏的交点， 这些点可指标化为晶带轴指数 。,3.(200)面的面间距比 (2-20) 面的宽，(200) 面带宽比 (2-20) 面的窄。,1.2菊池花样,a,6,1.3菊池花样鉴定,1.EBSD基础知识,三条带,a,7,1.EBSD基础知识,置信度因子:CI（Confidence Index） CI越大，准确度越高。 此外，参与计算的条带数n越多，计算结果越准确。,对可能结果进行投票,1.3菊池花样鉴定,a,8,1.EBSD基础知识,确保正确率达到90%， CI0.1的删除,投票正确率与CI值关系曲线,CI1.0,1.3菊池花样鉴定,a,9,

3、1.EBSD基础知识,1.线上的点由 替换成一条线； 2.用所有线的交点代替一条菊池带,Hough变化,1.4Hough变换,a,10,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,1,2,3,4,常用部分： 1.工作距离 与控制权； 3.相机设置； 4.图像采集； 5.菊池花样。,a,11,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2.1设定工作距离,工作距离改变，花样中心随之改变。,设定： 1.样品台：预倾角30； 2.工作距离(WD):15-22mm； 3.Stage倾转：40； 4.插入相机。,70,a,12,2.数据采集软件(OIM Dat

4、a Collection)的使用,2.2相选择获取扫描照片,EBSD原理是测得的花样与 数据库中的花样进行对比， 因此首先应提供正确的相。,a,13,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2.3相机设置：Binning,Binning值越大，细节信息越少， 单个菊池花样采集时间越短。,相鉴定,a,14,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,Image Processing Mode提供两种模式：标准Standard和增强Enhanced模式。,目的：扣除噪点，提升整体花样质量,Standard模式下 释放控制权； 取消background

5、 subtraction复选框； 调节Gain及 Exposure； 获取背底； 勾选background subtraction复选框。,2.3相机设置：扣背底,a,15,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,调节Gain及 Exposure过程 Gain目的是增大信号，但是增大信号的同时增加了噪点。 Exposure曝光时间越大，采集速率越小。,77fps扫描速度 0.8-0.9max占用处理器的百分比,2.3相机设置：扣背底,a,16,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2.3相机设置：扣背底,a,17,2.数据采集软件(OIM

6、Data Collection)的使用,2.3相机设置：扣背底,a,18,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2.4参数进一步优化（Hough）,目的： CI值更差条件下进行参数优化， 获得更高质量图像。 Binned Pattern Size Theta Step Size Max Peak Count Convolution Mask,a,19,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2.5点扫与数据采集,相选定、扣背底后： Interactive对话框下对 不同位置进行点扫，测定 单点的CI值与Fit值，判定 菊池花样的好坏。,a,

7、20,1.为确定确定某一相， 进行单个菊池花样的保存。,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2.7小技巧,a,21,2.数据采集软件(OIM Data Collection)的使用,2.8相机退出,1.取消OIM软件控制权； 2.退出相机， 扫描电脑死机或者载物台自动旋转 情况下，为防止碰撞相机，可以关 闭扫描控制面板的STAGE按钮； 3.更换试样。,2.9注意 OIM采集数据过程中不可使用TEAM软件处理EDS数据，二者 相互干扰。,a,22,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,OIM Analysis,EBSD能做什么？,a,23,3.数据分

8、析软件(OIM Analysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,a,24,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,晶体结构信息,Cr23C6相在Co基体中的分布,双相不锈钢相分布图,分辨率有限，结果可能与其他测试结果不符。,a,25,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,晶体取向信息,1. 单晶定向；2.织构分析； 3.相邻两个晶粒取向差测定；4. 取向成像显示晶粒的形状 及晶粒尺寸测量；5. 显示各类晶界及计算晶粒 间取向差分布；6. 多相材料中两相取向关系 测定；,a,26,3.数据分析软件(OIM Anal

9、ysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,应变信息,硬度压痕附近的应变分布,裂纹尖端应变分布,a,27,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,应变信息,冷轧80%+700，90s退火处理后取向分布,a,28,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,R260珠光体钢 交货态与磨损亚 表面EBSD分析图： IPF； GB； KAM；,文献1,a,29,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,文献2,压力容器钢裂纹部分晶体取向及相邻两点间的关系,a,30,3.数据分析软件(OIM A

10、nalysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,文献2,a,31,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.1EBSD能做什么？,文献3?,管线钢裂纹路径与滑移系、扩展面的关系,a,32,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.2软件功能区,a,33,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,扫描区域大小、step、CI值等信息,3.3Clean Up,先clean第二个后clean第一个（先CI后Dilation）花样质量较差时用Single Iteration（单次迭代）,CI：0.28,All data右键Clean Up,a,34,3.数据分析

11、软件(OIM Analysis)的使用,3.3Clean Up,All data右键PropertiesPartition Properties,确保正确率达到90%， CI0.1的删除,a,35,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.4创建Map,快速创建 All data右键Map,灰度图,彩图,单个：IQ 两个叠加：IQ+CO,a,36,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.4创建Map,编辑map properties，比如，添加大小角度晶界、标定twin类型,a,37,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.5创建Chart,快速创

12、建 All data右键Chart,图片、数据列的导出右键,a,38,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.6创建Texture,All data右键Texture,a,39,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.6创建Texture,右键NewTexture Plot,此外， 每种织构所占体积分数； 在一定角度范围内，某一晶面平行于TD的百分比； ,a,40,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.7高亮工具Hightlight,a,41,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.7高亮工具Hightlight,a,42,3.

13、数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.8其他,鼠标右键 All data右键Map、Chart、Texture； 图片右键Show、Map properties； 表右键Export（图片/数据）,a,43,复制Copy document粘贴Paste（Excel中复制粘贴公式）,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.8其他,a,44,全自动AUTO,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,3.8其他,a,45,帮助文件Help,3.数据分析软件(OIM Analysis)的使用,Help文件： 名称、定义、含义 Clean Up Taylar Fa

14、ctor、 Schimid Factor、 Strain、 Texture,3.8其他,a,46,4.试样制备,试样制备过程： 1.选样 2.切片 3.镶嵌 4.研磨：粗磨和细磨 5.抛光：粗抛和精抛 6.最终抛光,a,47,4.试样制备,试样制备过程： 1.选样 2.切片 3.镶嵌 4.研磨：粗磨和细磨 5.抛光：粗抛和精抛 6.最终抛光,a,48,4.试样制备,试样制备过程： 1.选样 2.切片 3.镶嵌 4.研磨：粗磨和细磨 5.抛光：粗抛和精抛 6.最终抛光,a,49,4.试样制备,试样制备过程： 1.选样 2.切片 3.镶嵌 4.研磨：粗磨和细磨 5.抛光：粗抛和精抛 6.最终抛光,

15、实验室：150#320#600#1200# 2.5um diamond1.0um diamond,a,50,4.试样制备,试样制备过程： 1.选样 2.切片 3.镶嵌 4.研磨：粗磨和细磨 5.抛光：粗抛和精抛 6.最终抛光,实验室： 自动抛光机+0.02um硅溶胶； 离子抛光； 电解抛光。 （Zr、Ti及其合金可以用离子抛光）,震动抛光,Ti合金机械抛光和离子抛光,a,51,4.试样制备,抛光效果提升，IQ质量提升,a,52,4.试样制备,二氧化硅悬浊液抛光后，标定率趋近100%,a,53,4.试样制备,1.240, 320, 400, 600, 800和1200目SiC砂纸 papers. 10LbF， 150RPM，相同方向旋转。每个尺寸共抛mim，30s换一次砂纸。水润滑。 2.1m和0.3m氧化铝悬浊液磨料， low napped synthetic rayon all-purpose抛光布(来自Allied). 9 LbF，130RPM，相反方向旋转. 每个尺寸抛10mim。布用水润湿，抛光时缓慢滴水。 3.同样类型的布振动抛光2h， 0.05m二氧化硅悬浊液，PH9.8。,标准EBSD抛光程序,a,54,谢 谢！,参考： 电子背散射衍射技术原理与应用，哈尔滨工业大学； OIM软件基本使用方法，上海交通大学，刘传来 孙捷； EBSD培训课件，EDA