EBSD表征镍基高温合金的显微组织
图1:ARGUSTM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。同时进行EBSD/EDS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、抗腐蚀或抗氧化性而闻名。因此，它们通常是燃气轮机和航空发动机高温结构应用的选择材料。其微观结构的表征对于控制其力学性能至关重要。此外，为了达到高温强度，必须从二次相析出物(ɣ’、氮化物、碳化物)中进行固溶和沉淀强化;因此，确定强化过程中形成的未知析出物十分重要。
在这个应用实例中，我们揭示了EDS辅助EBSD测量在成功识别和索引不同的相，包括细小的沉淀的重要性。测量区域在图1的相位对比度图像上可见(由ARGUS™BSE探测器获取)。从ARGUS图像可以推断出许多细小的沉淀(碳化物)和3种其他不同的相的存在。结合EBSD/EDS测量，空间分辨率为50 nm步长，以解析碳化物。EBSD结果如图2、5和6所示。通过EDS和EBSD测量，我们确定了四种相:镍(基体)、镍铝、镍钨和碳化钽。
这种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(见图3和图4)。为此，利用EDS辅助EBSD标度离线校正了图。结果如图5所示。
图2:未处理的EBSD阶段图。采用EDS和EBSD相结合的方法进行识别。红色为镍基体相，蓝色为NiAl相，黄色为TaNiC相，绿色为NiW相。命中率为97%。碳化物和镍相不能很容易地通过EBSD区分，因为它们共享相似的晶格参数，导致相似的衍射模式(见图3和图4)。因此，在EBSD标度时需要EDS的帮助。由于EDS是与EBSD标度同时测量的，因此数据可以离线校正，而不需要扫描电镜。结果如图5所示。
图3:镍基体相的晶体信息，立方fcc结构，单元胞和相应的球形菊池图(运动学仿真)。
图4:钽镍碳化物相的晶体信息，立方NaCl结构，单元胞和相应的球形菊池图(运动学模拟)。
图5:EDS辅助下的EBSD相图:EDS辅助下各相的区分。分度率98.6%，无错分度，较好地解决了细碳化物。eds辅助的EBSD索引可以在SEM现场或离线完成，允许随时纠正或完成测量，而不需要在SEM花费额外的时间。