显微构造、EBSD组构及^(40)Ar-^(39)Ar年代学对铧厂沟矿区变形过程的制约

铧厂沟金矿床作为南秦岭地区典型的造山型金矿床,其矿体形态和分布严格受变形作用控制,然而目前对该矿区的变形过程仍缺乏研究。本研究在构造解析的基础上,对铧厂沟矿区岩石进行显微构造、EBSD组构及^(40)Ar-^(39)Ar年代学分析。结果显示,矿区岩石韧性变形分为:①SN向挤压。变形构造包括灰岩的强烈片理化,砂岩紧闭褶皱、无根褶皱及旋转碎斑等。倾向上,砂岩片理的波状弯曲及片理间宏、微观旋转碎斑的形态,指示褶皱过程中的层间剪切作用,弯曲片理面上绢云母的Ar-Ar坪年龄为215.1±0.7 Ma。该期变形在方解石和石英组构图中形成了对称性较好的极密,指示正向挤压的纯剪切过程;②左行走滑。砂岩及灰岩均发育近水平的拉伸线理,结合砂岩片理在走向上的波状弯曲、剪切透镜体及定向薄片内显微构造,指示存在一期左行走滑过程。同时,方解石和石英的EBSD组构图显示极密发生偏转,也代表了简单剪切的产物。结合已有资料,铧厂沟矿区两期变形对应于南秦岭印支期造山引起的正向碰撞和晚期左行走滑。

含铜抗菌不锈钢拉伸过程中的微观组织演变EBSD分析

目的研究含铜抗菌不锈钢拉伸性能,为工业生产中的成形工艺优化提供一定的理论依据。方法在拉伸应变分别为5%、15%、30%、45%、60%、75%以及最后拉伸断裂时应变为81%条件下,采用岛津AGS-100KN万能拉伸试验机对含铜抗菌不锈钢进行拉伸试验。通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射仪(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)表征分析含铜抗菌不锈钢拉伸断裂后的断口形貌以及拉伸过程中的微观组织演变。结果含铜抗菌不锈钢抗拉强度最大值为587.523 MPa,应变最大值为81%。拉伸断口与拉伸方向呈45°开裂,呈杯锥状,断裂模式是韧性断裂。结论随着应变的增大,低角度晶界逐渐增多,高角度晶界与孪晶逐渐减少,GOS值逐渐增大,Goss织构、S织构和R织构含量逐渐减少,Brass织构含量逐渐增加,拉伸断裂后的体积分数为23.3%。在拉伸后期,Copper织构和Brass织构含量较多,在拉伸过程中起到整体稳定协调微观组织作用的S织构不断减少,随应变的增大,组织内部协调变形加快,变形程度快速增大,从而导致S织构向Copper织构和Brass织构转变,出现板条状马氏体,存在应变诱发马氏体相变。位错滑移、形变孪晶和形变诱导马氏体等多种变形机制的共同作用使含铜抗菌不锈钢具有良好的塑性。

高强双相钢氩离子抛光EBSD制备研究

利用Gatan公司的685型多功能氩离子抛光镀膜仪对铁素体-马氏体高强双相钢EBSD样品进行制备。采用正交法研究了氩离子加速电压、抛光时间以及入射角度对高强双相钢EBSD衍射花样标定率的影响。结果表明,随着加速电压、抛光时间及氩离子入射角度的增加,可有效地降低砂纸打磨痕迹对EBSD衍射花样标定的影响,且花样标定率明显提高,试样表面平整度增加。

喜马拉雅东构造结石英EBSD组构研究及地壳构造变形环境指示

东构造结是喜马拉雅造山带构造变形和变质作用最强烈、岩浆作用和深熔作用最复杂的地区之一,是研究喜马拉雅地壳变形的理想场所。本文基于野外大比例尺填图,结合宏观与微观构造解析以及石英组构数据分析,得出以下结果:(1)东久-米林剪切带中段以左行走滑为主,其变形温度为300~550℃;直白-丹娘韧性拆离断层表现为上盘向NW方向运动,其变形温度为400~650℃。(2)研究区经历过高温变质至低温变形的过程,组构特征表现出从柱面<c>滑移至底面滑移的演化过程。在直白-丹娘韧性拆离断层两侧,构造变形呈不连续性,从而为进一步解体南迦巴瓦变质体和重塑区域构造演化过程提供了重要依据。

Z2CND18.12N奥氏体不锈钢低周疲劳损伤的EBSD分析

针对核电管道用Z2CND18.12N奥氏体不锈钢的低周疲劳损伤,研究电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)采集与后处理参数对局域取向差(local misorientation,ML)的影响,基于优选参数探讨特征取向晶粒的损伤规律。结果表明:测试步长、取向差平均范围(filter)及像素合并参数(binning)均影响ML测试结果,综合考虑晶粒尺寸、测试精度和效率等因素,优选确定binning 2×2,filter 11×11,测试步长为2μm或5μm。选取损伤程度不同的两个区域,〈111〉取向晶粒ΔM_(L)的峰值和平均值变化均高于〈101〉和〈001〉取向,〈101〉取向ΔM_(L)数值最小;同时,ML在小晶粒特别是晶界及交汇处数值较大。结合晶粒尺寸、晶界对变形分布的不均匀性进行了讨论。结果证实ML可以有效评价Z2CND18.12N钢的变形损伤,为发展基于多物理参量的材料以及结构损伤评价技术提供了参考和借鉴。

电解铜箔截面微观组织的EBSD分析

目的通过树脂包埋结合离子截面抛光的制备方法,实现铜箔样品的截面EBSD分析,进而利用截面EBSD分析方法探究电流密度对铜箔组织性能的影响。方法通过使用热固性树脂对铜箔进行包埋,使用加热平台使胶体凝固,对得到的包埋好的铜箔试样在砂纸上进行截面打磨,放入截面离子抛光仪中进行离子切割,样品制备完成后,将样品取下。使用电子背散射(EBSD)作为电镜附件,进行晶体学取向的表征。结果结合截面微观组织的EBSD分析方法,分析了电流密度对铜箔组织性能的影响,结果表明,随着电流密度的增大,电解铜箔的晶粒尺寸呈现出先减小后增大的趋势,孪晶密度和位错密度呈现出先增大后减小的趋势,抗拉强度在45 A/dm^(2)时达到最大547.05 MPa。结论该方法可以利用EBSD分析软件自动分析铜箔截面的晶粒粒度分布、孪晶密度等,并将这些微观结构特征与力学性能结果进行详细对比分析,验证了电流密度对铜箔组织和性能的显著影响。

Ti60钛合金中等轴α相变形机理的原位EBSD研究

本文通过热处理得到了具有等轴状α相的Ti60钛合金,并用原位背散射电子衍射(in-situ EBSD)技术,系统研究了该合金单轴拉伸过程中的塑性变形机制。结果表明:该合金的塑性变形机制以滑移为主导,主要滑移系为{0001}<1ˉ2ˉ1ˉ0>和{011ˉ0}<112ˉ0>,且前者早于后者启动。值得注意的是,当拉伸应变超过10%时,{101ˉ2}<1ˉ011>孪晶开始启动,并进一步协调基体的变形。

岩石电子背散射衍射(EBSD)组构分析及应用

电子背散射衍射(EBSD)技术是现代构造地质学与显微构造分析领域一项崭新的技术,它与现代高分辨率扫描电子显微镜和能谱分析设备结合,可以对块状样品中微米或纳米级尺度的颗粒进行晶体结构分析,从而使微观结构、微区成分与结晶学优选数据结合起来,能够更精细地对比研究矿物和岩石显微构造,为岩石显微构造分析开辟了一个全新的领域。分析了EBSD技术的基本原理、系统构成、样品制备和工作程序。介绍了石英组构测量,极细粒物质(微角砾岩)的组构特点,二轴晶矿物(角闪石)的组构、变形机制和金属硫化物组构分析的应用实例,对于应用EBSD系统开展研究存在的一些问题进行了讨论。

电子背散射衍射(EBSD)及其在材料研究中的应用

论述了电子背散射衍射(EBSD)的形成原理、花样包含的物理意义,并给出了EBSD在测定晶体取向、织构、取向关系、物相鉴定、应变分布、晶格常数及晶界性质研究等方面的应用实例。

电子背散射衍射(EBSD)技术在地壳构造变形研究中的应用

电子背散射衍射(EBSD)技术是岩组学研究的一项革命性新技术。该技术可以对传统的岩石薄片进行分析,实用性高,观测精度达到亚微米级别。配合扫描电子显微镜、阴极发光、波谱、能谱分析设备,EBSD技术可以对透明和非透明的任何对称性晶体进行取向测量,快速获取晶体显微结构、微区成分与晶体学参数,可以对晶体开展形貌观察、晶体优选方向(CPO)、取向差分析、物相鉴定、应变测量、晶界分析、变形机制、位错滑移系、晶内变形、温压条件研究。结合聚焦离子束(FIB)技术,可以获取矿物的三维结构图像。对地壳的主要矿物进行组构分析,结合野外矿物变形特征与试验岩石学研究成果,可以开展地壳构造运动学、动力学的研究。本文介绍岩组学的研究历史,以及EBSD技术在地壳常见矿物石英、钾长石、斜长石、角闪石以及假熔岩构造变形研究中的最新进展与典型实例,并对EBSD研究结果中一些潜在的不确定性因素进行了讨论。

电子背散射衍射(EBSD)技术在大陆动力学研究中的应用

电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction,简称EBSD)技术可以快捷准确地进行物相鉴定,确定矿物晶体的晶格优选定向和多相岩石中各矿物的空间分布,使其成为定量研究岩石显微构造的理想工具。将岩石组构测量、野外地质观察与矿物的变形实验研究相结合,可以判别物质运动的剪切指向和变形的温压条件,从而进行运动学和动力学机制的分析。本文首先介绍了EBSD技术的原理和主要矿物组构的实验研究进展,然后以国土资源部大陆动力学重点实验室5年来的成果为例,总结了EBSD技术在研究大陆深俯冲和折返的动力学机制和大陆造山带动力学研究中的应用。结果表明:橄榄石和绿辉石的组构揭示了板块深俯冲阶段的组构运动学特征,而石英、斜长石和夕线石的组构可以用来研究地壳内大型韧性剪切带的变形历史,如与苏鲁超高压变质岩折返相关的韧性剪切带、龙门山逆冲剪切带、西昆仑康西瓦走滑剪切带和喜马拉雅造山带的康马拆离剪切带。因此,EBSD技术的应用有助于实现显微构造与宏观构造相结合,建立变质-变形-运动学相统一的地球动力学模型。

EBSD技术分析大晶粒NiAl合金高温塑性变形组织演变与CSL特征晶界分布

采用EBSD分析了1075℃和初始应变速率为8.75×10^(-4)s^(-1)条件下大晶粒NiAl合金高温塑性变形过程中的组织演变与重位点阵(CSL)特征晶界分布。变形前大晶粒NiAl合金以大角度晶界为主,小角度晶界比例极低。在高温塑性变形过程中,取向差5°以下的小角度晶界不断产生。随变形量的增大,新形成的小角度晶界取向差增加、转变为取向差较大的6°—15°小角度晶界,进而转变为15°以上的大角度晶界。小角度晶界的产生速率与转变为大角度晶界的速率趋向动态平衡。小角度晶界向较大角度晶界不断转变导致晶粒显著细化。CSL特征晶界分析表明,大晶粒NiAl合金高温塑性变形过程中,CSL晶界分布发生改变,将对合金室温力学性能产生影响。

N18锆合金再加工组织的EBSD分析

采用电子背散射衍射(EBSD)技术,对N18锆合金在780℃下沿原板材横向热轧、冷轧及再结晶退火过程中的晶粒组织、晶界特征及织构进行了测试和分析。结果表明:N18锆合金板材在热轧、冷轧后为长条状形变晶粒和一些细小动态再结晶晶粒,并出现大量的小角度晶界,交叉轧制织构基本上保持了原板材的织构特点,只是基面织构有所增强。580℃,3 h退火后出现大量再结晶晶粒,并且大角度晶界增加,其基面织构有所下降,但依然占据主导地位。

EBSD分析技术及其在钢铁材料研究中的应用

电子背散射衍射(EBSD)是一种较新的,用来分析多晶材料显微结构和组织的扫描电子显微镜技术。简述了EBSD技术的发展历程、基本原理、硬件装置和试验分析方法。并结合实例说明EBSD技术在钢铁材料中取向、晶界研究等方面的应用。

EBSD技术结合背散射电子成像在材料研究中的应用

本文以桥梁用过共析珠光体钢微观组织结构和冷轧高纯镍退火再结晶行为的研究为例,系统阐明了电子背散射衍射(EBSD)技术结合背散射电子(BSE)成像技术在材料研究中的应用。在EBSD面扫之前,先用BSE成像技术观察晶粒尺寸,发现缺陷、形变区及再结晶晶粒等区域,然后用EBSD技术设定合理的扫描区域大小及扫描步长对感兴趣区域进行晶体取向标定。EBSD与BSE成像技术的结合可以充分发挥晶体取向成像技术在材料研究中的巨大优势。

岩石组构学研究的最新技术——电子背散射衍射(EBSD)

岩石组构分析是构造地质学研究的一项基础工作,对理解许多地质过程非常关键。岩石组构学的理论研究和测试技术手段都有很大发展,取得了许多重要成果。最近十几年来,装备在扫描电镜上的电子背散射衍射(EBSD)新技术日臻成熟,已经成为地球科学和材料科学组构分析的强有力手段。作为革命性的新技术,EBSD的量化显微构造数据在地质学研究中具有广泛的应用前景,例如相鉴定、变形机制、位错滑移系、结晶学优选方位(CPO)和变质过程研究等。本文介绍了池际尚教授在开拓我国岩石组构学教学和科学研究以及人才培养方面的重要贡献,同时阐述了EBSD的仪器组成、基本原理和应用范围及其与费氏台、X射线衍射、中子衍射和透射电镜优缺点的对比,并展示了该方法在大别—苏鲁超高压榴辉岩组构分析中的应用。

AZ31镁合金EBSD试样的制备方法

提出了一种AZ31镁合金电子背散射衍射(EBSD)试样制备方法,合理的电解工艺参数:直流电源电压为15～20V,电解电流强度为0.1～0.5A,电解温度为-30～-40℃,电解时间为120～200s。试验结果表明,在对AZ31镁合金试样进行EBSD分析菊池带质量和晶粒取向图时,取向标定率可达到95%以上。而采用传统的制样方法,其取向标定率为85%。此外,新的EBSD试样制备方法具有实用且费用低的优点,试验成本仅为传统方法的1%。

EBSD及其在钢铁研究领域中的应用

介绍了电子背散射衍射(EBSD)分析技术的基本原理和材料研究领域,尤其是在钢铁研究领域中的应用,提出了利用其在高钢级管线钢领域进行研究的切入点和一些研究结论,并介绍了原位EBSD新技术。

EBSD分析技术在镁合金晶粒尺寸表征中的应用

分别使用金相法和电子背散射衍射(EBSD)自动分析技术对AZ31镁合金轧制退火态样品进行晶粒尺寸表征,发现用金相法统计晶粒尺寸时,受制样手段和相机分辨率的影响,有些晶界很模糊,造成统计的晶粒度偏大。而用EBSD技术可重构出清晰的晶界,进行快速便捷的自动表征。在处理EBSD数据时,对如何消除取向噪声及伪对称性对晶粒尺寸表征中带来的不利影响进行了讨论。

金属基复合材料EBSD样品制备方法研究

为讨论金属基复合材料电子背散射衍射(EBSD)样品的制备方法,本文选用ZrO_2/Ti-6Al-4V陶瓷增强金属基复合材料,比较了经过电解抛光、化学浸蚀、振动抛光后样品的显微形貌,并详细讨论了不同时长振动抛光后的显微形貌、衍射花样衬度、取向分布图和花样标定率等。结果表明:振动抛光方法比电解抛光、化学浸蚀更适合金属基复合材料EBSD样品的制备;随着振动时长的增加,花样质量逐渐提高,当振动时长为8h时,EBSD测试标定率可达到97.7%。