隐身材料与技术概要.ppt

国外 局域取向差不仅跟局域变形有关，还受采集精度、步长等条件的影响。Kamaya等人提出了一个新的参数，背底噪声（Background Noise，Bn）,即步长趋近于零的时候对应的平均取向差，通过Bn值的大小可以定量表征采集精度。为了减小局域塑性变形评价中采集条件和步长等因素的的影响，用参数局域取向梯度（Local Gradient of Crystal Orientation，GL）来定量表征局域塑性应变大小，结果表明GL分布图能清晰的展现局域取向的变形，同时，局域取向梯度GL几乎不受采集栅格形状、步长和采集精度等因素的影响。 四、已做工作及课题总体思路 我们针对 Z2CND20-09M（粗晶奥氏体不锈钢CCASS）1.0mm厚薄板试样分别进行了EBSD、疲劳实验，分析在不同疲劳下晶体取向、ML等参数的影响。 实验采用拉-拉载荷，控制应变幅2.5%,分析EBSD对损伤的影响，为损伤提供进一步参考数据。EBSD采集步长为10um。 阶段 1 2 3 4 5 疲劳周次 cycle 0 1000 2000 6000 16000 为保证数据有效性，数据的采集均为原位超声和EBSD测量 1 2 超声数据采集 厚度：1.0 单位：mm 研究思路： 针对核电管道用粗晶奥氏体不锈钢的早期疲劳损伤: 分析奥氏体晶粒晶体取向分布及低周疲劳加载不同阶段的微观损伤特征，研究不同晶粒在不同加载阶段的变化规律； 建立晶体取向、局域取向差与损伤特征的对应关系，探讨粗晶奥氏体疲劳损伤评价； …………….. * * LOGO Evaluation of fatigue damage of austenitic stainless steel by EBSD in Nuclear Power Plant 核电管道奥氏体不锈钢疲劳损伤EBSD评价 目录 研究背景及意义 1 EBSD技术及原理 2 EBSD在材料力学损伤中的应用 3 已做工作及课题总体思路 4 一、研究背景与意义 压水堆主回路管道连接着主冷却剂泵、蒸汽发生器和反应堆压力容器，是核安全一级装置，直接关系到核反应堆的安全。 服役环境恶劣，如高温、高压和辐照，易发生疲劳损伤； 疲劳损伤的检测及评价对预防灾难的发生至关重要。 管道材质为奥氏体不锈钢。采用离心铸造工艺制造，奥氏体粗大，具有明显的弹性各向异性。 核电主管道外观及宏观组织形貌 超声方法在核电管道材料的质量检测与损伤评价方面优势明显。 存在问题，如由于晶粒粗大，弹性各向异性明显，导致声波在其中传播会发生强烈衰减，形成结构噪声，给疲劳损伤评价带来困难。 而EBSD技术可以定性或定量的评估材料微观区域内的塑性应变，从晶粒尺度上对损伤程度进行评价。 将EBSD与超声结合，能更好的为奥氏体不锈钢疲劳损伤的进行评价。 二、EBSD的原理及应用 材料微观分析的三要素：形貌、成分、晶体结构 是近十年来材料微观分析技术最重要的发展 成分 化学分析 扫描电镜中的能谱 电子探针 透射电镜中的能谱、能量损失谱 晶体结构 X－光衍射或中子衍射 扫描电镜中的EBSD 透射电镜中的电子衍射 什么是EBSD技术？? ? 就是电子背散射衍射分析技术， 装配在SEM上使用，一种显微表征技术 通过自动标定背散射衍射花样，测定大块样品表面（通常矩形区域内）的晶体微区取向 EBSD技术原理示意图 放入扫描电镜样品室的样品经过大角度倾斜后，入射电子束与样品表面作用，发生衍射，产生菊池带，在 二维磷光屏截取相互交叉的菊池花样，花样被CCD相机接受，经过图像处理，Hough变换，自动确定菊池带位置，与对应数据库进行对比，标出对应晶面指数与晶带轴，算出样品取向。 与数据库对比 取点 采集花样 标定结果 输出取向信息 图像处理及菊池带识别 微观组织结构(取向成像) 晶粒尺寸分析 织构分析 晶界特性分析 取向差分析 相鉴定及相分布 …… EBSD有哪些具体的分析功能 晶粒尺寸、形状分析 镍基超合金中的孪晶（红色） 晶界特性分析 硅钢相邻点的取向差分析 局域取向差（Local Misorientation） 在以分析点为中心的3×3网格中，将该点与周围8个点的取向差的平均值定义为局域取向差。 当两相邻点之间的取向差大于5°，则会化一条线，一系列线构成一封闭区域，定义为晶界。 局域取向差分布图可直观的反映应变变化情况，用于定量表征局域塑性应变分布。 三、 EBSD技术及其在材料力学损伤分析中的应用 通过EBSD技术可以定性或定量的评估材料微观区域内存在的弹性或塑性应变，弹性应变主要通