铝合金等温加热过程中晶粒结构变化的EBSD分析

可以使用牛津仪器的Nordlysmax观察到在实验Al 0.1％Mg合金的原位等温加热期间发生的变化²和阿兹特克^®EBSD系统专为在较高温度下的快速数据采集而设计。

结果表明，在折叠的镍锌片上与折叠的Ni纸张上的前u等温加热分析良好，在压缩和拉伸区域中的至少应变和更细的颗粒中形成较大的谷物。

实验程序

样品制备涉及实验性Al 0.1％Mg合金的冷轧至2mm厚度，然后退火形成约100μm的晶粒。然后将所得片材折叠以形成90°弯曲，以直角到达滚动方向。

折叠后的薄片被切割成几段，机械抛光到大约1mm的厚度，然后电解抛光。为了降低原位加热阶段的热负荷，将试样厚度保持在最小值。

在此分析中使用了曼彻斯特大学开发的原位采暖阶段。碳水泥用于将样品在FEG-SEM中安装。然后将样品进行缓慢加热，保持温度为295℃。在大约15分钟的间隔加热样品期间收集EBSD数据。接下来，这是在接下来的15小时之后收购一套100地图。

步长5μm用于EBSD映射，以每秒280个图案的采集速度覆盖2×1.8mm的面积。使用该数据采集和处理NordlysMax²EBSD探测器与AZTEC软件耦合．扫描电镜在20kV加速电压下运行，探针电流为12nA。分析过程中使用的加热循环如图1所示。

图1。在实验期间加热循环

实验结果

图2A-D示出了一系列带对比度，局部错误化，IPF Z的彩色，以及在加热循环开始时获得的晶界EBSD图。这些地图揭示了直径的初始变形微结构80μm，以及可以从样品的弯曲曲率推断出应变梯度。

图2。A-D）在加热循环开始时EBSD地图。地图A）图案质量，B）局部杂散，C）IPF Z色和D）晶界。谷物边界> 1.50 Aqua，> 10o黑色和3 =红色。

初始变形的微观结构已被改变为几乎无应变的微结构，其在退火循环结束时具有约160μm的平均晶粒尺寸，如图2E-H所示。

压缩侧的最终晶粒小于拉伸区域中的颗粒，中间区域的晶粒尺寸超过300μm。还观察到一些Sigma-3边界，如图2D和2H中的红色所示。

图2。E-H）EBSD在加热循环结束时映射。地图e）模式质量，f）局部杂散，g）IPF z色和h）晶界。谷物边界> 1.50 Aqua，> 10o黑色和3 =红色。

微观结构在两个不同但重叠的事件中生长：

• 在高变形的压缩和拉伸表面区域中含有几种颗粒的成核和生长，在变形区域中发生生长。这代表了应变诱导的边界型迁移，其延伸约90分钟并消耗大部分高度变形的区域。

• 在第一批再结晶晶粒演化成变形较小的晶粒之前，少数晶粒的形核和长大。这些颗粒消耗较少变形的颗粒，直到它们撞击并向薄片的中心生长。

当发生第二事件时，初始晶体组保持恒定，如图3所示，该晶粒1-7'绘制了经历过增长的选定晶粒1-7的晶粒。该曲线揭示了在高变形区域中初始较小的晶粒1-4'尺寸之后的纸张5-7'中间的大颗粒的成核和生长达到最大值。

图3。压缩和拉伸区域中所选颗粒的时间晶粒区域

图4示出了所选晶粒1-7的初始位置，图4A-C显示了相应的3D方向视图EBSD地图．图4D描绘了新谷物1-7'的最终位置。

标记为1-4的所有初始核，在图4A中，在很大程度上变形并具有多种零解。图4A中的箭头位置4没有溶液，其中图4D中标记为4'的近（111）<110>定向晶粒具有核心和生长。

图4。a、b和c) EBSD IPF Z图，内含显示原始晶粒的晶体方向和位置的3D视图;d)最终晶粒的3D视图。

其他三个谷物1-3'中的核心与原始方向1-3没有关系，并且在立方体或（111）℃附近。同样地，图4D中所示的稍后阶段的晶粒5-7'分别从图3B和C中标记为5和6-7的母方向完全不同。

结论

结果清楚地展示了能力NordlysMax²EBSD探测器与AZTEC相结合在应变梯度下分析微观结构，更好地了解恢复和再结晶。

此信息已被采购，从牛津仪器纳米分析提供的材料提供和调整。欧洲杯足球竞彩

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