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(神器+干货)EBSD技术在材料科学研究中的妙用

钛合金是航空航天的重要材料之一,但保载疲劳寿命通常要比想象的低很多,主要原因是与其它合金相比,钛合金中存在“Macrozones”(宏区)。 近10多年来,通过EBSD技术的表征发现,几乎所有的近α和α+β型钛合金中都存在 “宏区”(figure 1)。不同“宏区”中晶粒择优取向程度不同。利用EBSD技术分离“宏区”中的初生α和次生α相,发现攒簇的初生α相和次生α相的c轴有近乎一致的取向,从而造成整体具有非常锋锐的织构(figure 2)。结合EBSD技术的表征和它的加工过程,Gey将“宏区”的形成归结于2个原因:

“宏区”会大大降低钛合金的保载疲劳寿命,由于“宏区”内部所有晶粒的取向几乎一致,因此可以把这个整体区域看做一个大晶粒。众所周知,裂纹向前扩展的过程中,如果遇到晶界,会受到阻碍。但“宏区”整体相当于一个大晶粒,晶界阻碍作用较小,裂纹扩展的速率大大提高,从而降低了保载疲劳的寿命。另外,相较而言,“宏区”周围的晶粒与这个“大晶粒”有较大的取向差,属于“硬晶粒”,变形过程中应力更加容易集中在“宏区”内部,增加了裂纹形核的概率。Figure 3 为“宏区”内部裂纹扩展的示意图。

3.局部取向差来计算几何位错密度

LocMis的全称为Local Misorientation,KAM的全称为Kernel Average Misorientation(见figure 6)。两者名称不同,但所描述的意义却差不多,均为局部取向差;KAM或LocMis可以定性反映塑性变形的均匀化程度,数值较高的地方表示塑性变形程度较大或者缺陷密度较高。因此,在诸如应力腐蚀开裂、晶界变形协调性等研究中有广泛的应用。 (KAM)是由24个最近的相邻点组成的一个核心点,它被用来给每一个点分配一个标量值,表示它的局部取向差。EBSD中得到的KAM图可以用来计算几何位错密度,从而判断在变形过程中材料应力分布的状态。

Figure 6 Ti6242S合金锻造后横截面获取的KAM图(笔者数据)

Figure 7 AZ31B镁合金在不同循环周期下利用KAM图计算几何位错密度值[5]。

4.利用大小角晶界分析回复和再结晶的方法和机理

Figure 8 Ti6242S合金边部到心部的大小角晶界分布图;绿色的线代表小角度晶界,黑色的线代表大角度晶界(此图也是笔者的数据资料)[6]。

大小角晶界分布图除了能够判断晶粒是否发生回复和再结晶之外,还能够研究材料相变过程中是否有变体选择现象。笔者是研究钛合金的,就以钛合金举例。钛合金β→α转变时,可以生成12种不同取向的变体。通过理论计算,同一β晶内的这12种变体之间仅仅存在5类取向差,分别是10.5°、60°、60.832°、63.262°、90°。但如果在双相区热加工冷却后,取向差不集中于10°、60°、90°左右的峰或5种取向差不满足理论比例,则一定有变体选择发生。Figure 9 为Ti60合金在空冷和炉冷条件下析出的α板条之间的取向差,可以看出,有一部分晶界小于10°,这意味着在β相→α相转变过程中发生了变体选择,在β/β晶界两侧析出了许多具有小角度晶界的次生α相。

Figure 9 Ti60合金在(a)空冷、(b)炉冷条件下析出的次生α板条之间的取向差[7]

5.利用EBSD技术分析钛合金的形变孪晶

钛合金低温下呈HCP结构,其有12个滑移系,而体心立方(BCC)结构则具有48个滑移系。因此在变形尤其在冷变形该过程中,HCP结构的材料很容易启动孪晶。纯钛由于所含的合金元素较少,在室温下不含β相,所以在冷变形过程中很容易出现孪晶,这也是纯钛塑形相对较好的重要原因之一。一般来说,纯钛在变形过程中主要启动两种类型的孪晶,即拉伸孪晶和压缩孪晶,以实现HCP晶格调控。孪晶的启动还会造成织构变化,同时孪晶界的形成也造成了晶界强化。在EBSD技术出现之前,人们只能通过透射电镜来研究材料变形带来的孪晶,但是透射电子扫查的区域非常小,不利于材料中孪晶的大量统计。而EBSD扫查的区域与扫描电镜相当,可以对孪晶进行数目统计。通过IPF图和极图可以明显看出孪晶的取向以及孪晶会使晶粒怎么转动变形。如figure 10为纯钛板材在RD方向冷压缩后进行EBSD实验所获得的结果。可以看出,压缩后材料中拉伸孪晶和压缩孪晶都出现了,但两种孪晶所占百分比不一样,分别约为57%和5.9%。对A晶粒分析的结果表明:变形过程中首先形成拉伸孪晶再出现压缩孪晶,且变形中出现了1个孪晶变体,5个孪晶变体。在(0001) 极图上可看出,孪晶偏离c轴约85°,也就是说其在变形过程中更容易形成柱面织构(c轴沿着TD方向排列),而孪晶的分布比较杂乱,最终晶粒c轴的取向也比较分散。

Figure 10 沿RD压缩至15%纯钛的EBSD测量结果

(a)IPF图;(b) A晶粒中启动的孪晶类型及其变体; (d) A粒的散点(0001)极图,其中单个离散极点用与反极图相同的颜色标记[8]。

[1] Gey N, Bocher E, Germain L, Humbert M. Texture and microtexture variations in a near-α titanium forged disk of bimodal microstructure[J]. Acta Materialia, 2012. 60(6-7), 2647-2655.

[2] Germain L, Gey N, Humbert M, Vo, P, Jahazi, M,Bocher, P. Texture heterogeneities induced by subtransus processing of near α titanium alloys[J]. Acta Materialia, 2008. 56(16), 4298-4308.

[3] E UTA, N GEY,BOCHER P, HUMBERT M, Texture heterogeneities in αp/αs titanium forging analysed by EBSD-Relation to fatigue crack propagation[J]. Journal of Microscopy, 2009. 233, 451–459.

[4] Wenyuan Li, Zhiyong Chen, Jianrong Liu, Qingjiang WangandGuoxin Sui. Effect of texture on anisotropy at 600℃in a near-α titanium alloy Ti60plate. Materials Science & Engineering: A, 2017, 688: 322-329;

[5] Zhifeng Yan, Denghui Wang, Xiuli He. Deformation behaviors and 在 IQ Option 交易黄金及白银 cyclic strength assessment of AZ31B magnesium alloy based on steady ratcheting effect Materials Science & Engineering A, 723 (2018) 212–220;

[6] Guoming 在 IQ Option 交易黄金及白银 在 IQ Option 交易黄金及白银 Zheng, Xiaonan Mao, Lei Li, Rui Dang. The 在 IQ Option 交易黄金及白银 variation of microstructures, textures and mechanical properties from edge to center in cross section of Ti6242s titanium alloy. Vacuum, 160 (在 IQ Option 交易黄金及白银 2019) 81–88;

[7] Z.B. Zhao, Q.J. Wang, J.R. Liu, R. Yang. Effect of heat treatment on the crystallographic orientation evolution in a near-a titanium alloy Ti60. Acta Materialia 131 (2017) 305-314

[8] Jong Woo Won , Daehwan Kim, Seong-Gu Hong, Chong Soo Lee. Anisotropy in twinning characteristics and texture evolution of rolling textured high purity alpha phase titanium. Journal of Alloys and Compounds 在 IQ Option 交易黄金及白银 683 (2016) 92-99

Qt在vs2019中使用

WTQRookie 于 2020-06-09 14:39:44 发布 4565 收藏 18

下载对应Qt扩展

在vs2019中搜索下载qt vs tools

在这里插入图片描述


如图所示下载后会自动安装,完成后重启在进行下一步设置。
如果下载卡住或者太慢可以采用网站下载。

在visual studio网站中下载



如图下载后关闭所有有关vs2109程序,然后如正常安装软件双击运行就行。

在Qt网站中下载对应扩展addin

网站:https://download.qt.io/official_releases/vsaddin/

选择一个版本就行,一般最新的就可以

如图下载后关闭所有有关vs2109程序,然后如正常安装软件双击运行就行

安装扩展时出现的问题

在这里插入图片描述

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vs2019中qt设置

当你安装成功扩展就会发现扩展中已经出现qt vs tool 了
之后进入设置


如图选择你使用的编译环境文件夹点击确定,然后OK,之后你会发现

点击ok
之后重启vs2019就可以了在新建项目中看到Qt了。如图 在 IQ Option 交易黄金及白银

就跟qt中使用是一样的了。

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