Rü k t l kt Kik hi B Rückstreuelektronen-Kikuchi

Transcrição

Rü k t l kt Kik hi B Rückstreuelektronen-Kikuchi
3.3.3. Electron Back Scattered Diffraction
Rü k t
Rückstreuelektronen-Kikuchi-Beugung
l kt
Kik hi B
(Electron Back Scattered Diffraction, EBSD)
• Prinzip der Orientierungsmikroskopie
• Entstehung und Auswertung der Kikuchi-Pattern
• Probenpräparation
• Messung
• Auswertung
• Darstellungsmöglichkeiten
• Anwendungsbeispiele
g
p
-1-
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Prinzip
EDX – Detektor
β
Elektronen
e-
EBSDPhosphorschirm
d CCD – Kamera
K
und
gekippte Probe
•Probenkippwinkel ~70°
•EBSD-Pattern werden auf
p
p
projiziert
j
und mit der
Phosphorscreen
CCD-Kamera aufgenommen
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
-2-
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Entstehung der Kikuchi-Pattern
e-
Bragg´sche Gesetz:
nλ=2dsinΘ,
Für Elektronen Θ~0,5°
,
kegelig
gebeugte
Elektronen
(Kosselkones)
2θ
2θ
Kikuchilinien
dhkl
gekippte
Probe
Beugungsebene hkl
Phosphorschirm
KikuchiKikuchi
pattern
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
-3-
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Auswertung der Kikuchi-Pattern
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
-4-
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Probenpräparation
Einfluss der
Probenpräparation
Probe (poliert)
Die Probenoberfläche muss möglichst
Verformungsfrei sein. Besonders geeignet
sind Elektro- und Vibropolieren.
-5-
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Messung
Steuer- und
St
d
Signalauswerteeinheit
DatenD
t
interpretation
Messergebnisse
e-
TD
RD
Elektronenrückstreusignal
Probe (poliert)
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
-6-
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Anwendungen
g
γ
Austenit
Nichtrostende
ferritisch-austenitische
Duplex-Stahl
γ
α
α
kfz
Phasenmapping
Ferrit
Orientierungs mapping
krz
-7-
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Darstellungsarten
REM
Image Quality
Darstellungsmöglichkeiten:
• Bildgüte (Image Quality
Quality, IQ):
Topographie, Korngrenzen, Verformungen
• Phasendarstellung
• Orientierungsdarstellung (Inverse Pole
Figure, IPF)
Inverse Pole Figure
• Korn- und Korngrenzen Mappe
• Textur Berechnung
• Schmidt- und Taylor Faktor,
… etc.
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
-8-
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Phasendarstellung
-9-
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Bildgüte (Image Quality)
REM-Abbildung
Image Quality (IQ)
Korngrenze
Grauwert der Bildgüte-Map (IQ) repräsentiert die Patternqualität: Korngrenzen, Rauhigkeit,
Abschattungen und stark verformte / defekte Stellen werden dunkel abgebildet
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
- 10 -
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Orientierungsmapping (IPF)
Inverse Pole Figure (IPF)
- 11 -
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
Electron Back Scattered Diffraction (EBSD)
Kornverteilungsmapping (Grain Map)
Grain Map
Grain Size (diameter)
07
0.7
0.6
Area Fraction
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.01
0.1
1
10
Grain Size (Diameter) [microns]
Ferrite Korngröße
RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM / INSTITUT FÜR WERKSTOFFE / WERKSTOFFPRÜFUNG
Austenite Korngröße
- 12 -