Ti64合金分析

本文采用聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)对直接金属沉积制备的Ti-6Al-4V (Ti64)合金进行了三维电子背散射衍射(3D EBSD)分析。在本例中,使用创新的静态位置3D EBSD配置获取数据。

用于净形状制造的新方法是涉及铸造和加工的传统Ti合金制备技术的更便宜的替代品(参见例如,1).一种类似于3D打印的方法被用于从粉末或棒基板制造组件,消除了加工过程。

电子束自由形式制造或成形金属沉积是用于低量成形部件的低量产生的制造可能性的示例(图1)。然而,微观结构,因此,机械性能可以变化。具体地,如图所示,需要仔细分析各向异性和孔隙率3.

介绍了三维EBSD分析,精确描述材料退火后的相分布、组织和晶粒形成欧洲杯足球竞彩4

通过直接金属沉积Ti64制备具有可控孔隙度的蜂窝状结构,用于生物医学应用。[2]

图1所示。通过直接金属沉积Ti64制备具有可控孔隙度的蜂窝状结构,用于生物医学应用2

3 d EBSD

3D EBSD是FIB- sem层析成像的一个例子,它包括连续的FIB横切,然后由EBSD (2D)进行定向映射,以获得选定体积的3D定向数据集。图2显示了一个2D EBSD横截面图的示例。

传统的三维EBSD数据采集方法是在EBSD采集位置和FIB磨铣之间进行样本移动。然而,该技术在数据采集的精度和速度方面存在许多严重的缺点5

Tescan FIB-SEM基于作为FIBLYS项目的一部分开发的特殊EBSD摄像机配置提供了3D EBSD分析的静态设置6.这种配置有助于在静态采样位置同时进行EBSD采集和FIB铣削。

Ti64显微组织的二维EBSD取向图。

图2。Ti64显微组织的二维EBSD取向图。

a)欧拉角为RGB颜色,b)反极图(IPF-Z)带有颜色图例,c)利用错向限制/> 2 deg对晶粒分割后的单个晶粒进行可视化。

a)欧拉角为RGB颜色,b)反极图(IPF-Z)带有颜色图例,c)利用错向限制/> 2 deg对晶粒分割后的单个晶粒进行可视化。

a)欧拉角为RGB颜色,b)反极图(IPF-Z)带有颜色图例,c)利用错向限制/> 2 deg对晶粒分割后的单个晶粒进行可视化。

图3。三维EBSD可视化后的后处理一种)欧拉角度为RGB颜色,b)带彩色图例的反极图(IPF-Z),c)使用错误取向限制> 2 deg进行晶粒分割后的单个晶粒的可视化。

静态3D EBSD方法

“静态3D EBSD”方法的核心概念是在FIBLYS项目中提出并首次实现的5.这种静态配置允许在整个数据采集过程中无需移动样本即可进行3D EBSD采集。图4示意地显示了该配置。

在TESCAN FIB-SEM上静态位置3D EBSD配置

图4。在TESCAN FIB-SEM上静态位置3D EBSD配置

静态配置优于传统的可移动3D EBSD设置在许多方面:

  • 简单的流程设置
  • 最高的采集速度
    • 无舞台移动时间
  • 最高可能的EBSD分辨率
    • EBSD摄像机可以放置在非常接近样品的地方,在样品移动过程中没有任何屏幕损坏的风险
  • 尽可能高的采集精度
    • 消除对舞台不准确(旋转,倾斜,移位)的校正

实验和结果

采集使用了带有Oxford Instruments EBSD NordlysNano的LYRA3 FIB-SEM。使用Oxford Instruments 3D Viewer对获取的3D EBSD数据集进行后处理和可视化。

致谢

本实验由TESCAN和牛津仪器应用实验室合作进行。

参考资料及进一步阅读

  1. 丁达,宋林,马祖德,直接金属沉积制备Ti-6Al-4V支架材料,金属材料学报,vol. 39, no . 1, pp. 394 - 396, 2008, pp. 394 - 396,欧洲杯足球竞彩
  2. 李翔,王成涛,张文光,李元超,(2010)“蜂状体结构Ti6Al4V植入物的制备及压缩性能”,快速成型技术,Vol. 16, no . 1, pp.44 - 49
  3. 2 .王志强,“Ti-6Al-4V合金的力学性能”,力学学报,vol . 32, no . 3, pp。抛光工艺。adv.mater . 10 (2009)
  4. r.e.a.威廉姆斯,m.uchic, D. Dimiduk和h.l. Fraser(2005)。α / β钛合金中α板条的三维重建…,显微和显微分析,11(增刊02),836-837。
  5. S. Zaefferer,“利用FIB-EBSD断层扫描技术的三维定向显微术:技术、应用和限制综述”,论文摘要第123-136页,EMAS研讨会2009
  6. 无额外样品移动的新型三维EBSD方法的描述,FIBLYS - Building an analysis - Focused Ion Beam (FIB) for Nanotechnology, 2009,

TESCAN USA Inc .)

TESCAN成立于1991年,由特斯拉的一群管理人员和工程师组成,其电子显微镜的历史始于1950年,如今TESCAN是聚焦离子束工作站、扫描电子显微镜和光学显微镜的全球知名供应商。TESCAN的创新解决方案和与客户的协作性质使其在纳米和微技术领域处于领先地位。该公司很自豪地参与了一系列科学领域的卓越机构的首要研究项目。TESCAN在价值、质量和可靠性方面为客户提供一流的产品。TESCAN USA inc .)的北美手臂TESCAN奥赛控股一家跨国公司合并建立的TESCAN捷克公司,全球领先供应商的sem和聚焦离子束工作站、物理奥赛和法国公司,世界领先的定制的聚焦离子束和电子束技术。

这些信息已经从TESCAN提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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    TESCAN USA Inc . .(2020年,07年1月)。Ti64合金分析。AZoM。于2021年6月18日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=13545检索。

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