用EBSD对镍基高温合金显微组织进行表征
图1:用argstm成像检测器获取的相位对比图像显示至少4个不同的相位。注意在相界处有许多细小的沉淀物。EBSD/EDS同时测量的结果如图2和图5所示。
镍基高温合金以其优异的机械强度、抗热蠕变变形、抗疲劳、耐腐蚀或抗氧化而闻名。因此，它们通常是燃气轮机和航空发动机高温结构应用的首选材料。显微组织的表征对于机械性能的控制至关重要。此外，从二次相析出物(ɣ’，氮化物，碳化物)的固溶和沉淀强化是达到高温强度的必要条件;因此，确定在强化过程中形成的未知沉淀非常重要。
在这个应用实例中，我们揭示了EDS辅助EBSD测量在成功识别和标引不同的相，包括细沉淀的重要性。在图1的相位对比图像上可以看到被测量的区域(使用ARGUS™BSE探测器获取)。从ARGUS图像中可以推断出大量细小的析出相(碳化物)和其他3种不同的相的存在。结合EBSD/EDS测量进行了50 nm步长空间分辨率，以解析碳化物。EBSD结果如图2、5和6所示。利用EDS和EBSD联合测量确定了四种相:镍(基体)、镍铝、镍钨和碳化钽。
这一分析的挑战是成功地区分碳化物和镍基体相。两者都具有立方fcc结构，因此产生了非常相似的衍射图样(见图3和图4)。为此，我们通过EDS辅助EBSD标引离线校正了该图。结果如图5所示。
图2:未处理的EBSD阶段图。所有阶段均采用EDS和EBSD相结合的方法进行鉴定。镍基体相为红色，NiAl为蓝色，TaNiC为黄色，NiW为绿色。命中率为97%。由于EBSD具有相似的晶格参数，导致衍射模式相似(见图3和图4)，因此在EBSD标度时需要EDS辅助。由于EDS与EBSD标度同时测量，数据可以离线修正，而不需要SEM。结果如图5所示。
图3:镍基体相、立方fcc结构、单元胞和相应的球形Kikuchi图案的晶体学信息(运动学模拟)。
图4:钽镍碳化物相、立方NaCl结构的晶体形貌信息，带有单元胞和相应的球形Kikuchi图案(运动学模拟)。
图5:EDS辅助下的EBSD阶段图:在EDS的帮助下区分各个阶段。分度率达98,6%，无分度错误，细小碳化物溶解良好。eds辅助的EBSD标引可以在SEM或离线进行，允许在任何时候纠正或完成测量，而不需要在SEM上花费额外的时间。