CN114235864B - 一种用于ebsd测试的铋合金试样的制备方法 - Google Patents
一种用于ebsd测试的铋合金试样的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114235864B CN114235864B CN202111332313.3A CN202111332313A CN114235864B CN 114235864 B CN114235864 B CN 114235864B CN 202111332313 A CN202111332313 A CN 202111332313A CN 114235864 B CN114235864 B CN 114235864B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polishing
- sample
- bismuth alloy
- grinding
- cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 title claims abstract 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 12
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 11
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 claims abstract description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940049964 oleate Drugs 0.000 claims abstract description 8
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims abstract description 8
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 argon ion Chemical class 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005464 sample preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/20008—Constructional details of analysers, e.g. characterised by X-ray source, detector or optical system; Accessories therefor; Preparing specimens therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/203—Measuring back scattering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/05—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection
- G01N2223/053—Investigating materials by wave or particle radiation by diffraction, scatter or reflection back scatter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/10—Different kinds of radiation or particles
- G01N2223/102—Different kinds of radiation or particles beta or electrons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法,其特征在于,所述制样方法包括合金试样切割、打磨、机械抛光、电解抛光、清洗、干燥工序;所述试样切割工序,将铋合金切割成预设尺寸的试样;所述打磨工序包括粗磨、细磨和精磨,将试样表面在碳化硅砂纸上打磨至划痕一致;所述机械抛光工序,采用抛光膏和乙二胺油酸酯EDO86进行抛光;所述电解抛光,采用体积比为1:5:4的高氯酸、冰醋酸和乙醇的混合液作为电解液进行抛光。经过本方法制备的铋合金试样用于EBSD测试时,标定率高,成像清晰。
Description
技术领域
本发明涉及一种制样方法,具体涉及一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法。
背景技术
电子背散射衍射( EBSD)技术是目前材料研究领域确定晶体结构及取向信息的一种重要分析方法,但 EBSD实验获取的Kikuchi花样要求试样表面清洁平整、无应变层。目前比较常用的EBSD制样方法为机械抛光、化学抛光、电解抛光、聚焦离子束(FIB)抛光、氩离子抛光等。机械抛光样品的整平性好、光亮度高,但劳动强度大、样品光泽不一致、光泽保持时间短,比较适合加工简单件,中、小产品。化学抛光速度快、效率高,适用于复杂件,但光亮度差、污染大。电解抛光光泽保持长、操作简单,但复杂件要工装。FIB制样周期短,但试样面积仅为10μm*10μm,观察区域为微米级别,观察区域比较小。氩离子抛光样品观察区域为毫米级别,观察区域比较大,但制样处理工序多、周期长、费用高。
由于不同种类铋合金的硬度、电化学性能不同,传统的单一的机械、化学、电解抛光等方法很难获得满足 EBSD 测试用的样品表面。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法。
本发明的目的是以下述方式实现的:
一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法,所述制样方法包括铋合金试样切割、打磨、机械抛光、电解抛光、清洗、干燥工序;所述试样切割工序,将铋合金切割成预设尺寸的试样;所述打磨工序包括粗磨、细磨和精磨,将试样表面在碳化硅砂纸上打磨至划痕一致;所述机械抛光工序,采用抛光膏和乙二胺油酸酯EDO86进行抛光;所述电解抛光,采用体积比为1:5:4的高氯酸、冰醋酸和乙醇的混合液作为电解液进行抛光。
进一步地,所述切割工序采用线切割机。
进一步地,所述粗磨、细磨和精磨分别采用1500目、2000目、3000目的碳化硅砂纸。
进一步地,所述机械抛光先采用1.5um抛光膏和乙二胺油酸酯EDO86抛光5min,抛光盘转速500r/min;再采用0.5um抛光膏和乙二胺油酸酯EDO86抛光3min,抛光盘转速200r/min。
进一步地,所述电解抛光工序的工艺条件:电压5-15v,电流0.3-0.5A,电解时间10~30s,电解液温度0℃~-30℃,所述电解槽放置在液氮气氛的冷却槽内。
进一步地,所述清洗工序是将电解抛光后的试样采用酒精在超声波清洗器中清洗。
进一步地,所述干燥工序采用冷风机吹干。
本发明的有益效果:
(1)采用线切割的方法可减少切割工序产生的形变和残余应力;
(2)采用粗磨、细磨相结合的工艺,可提高试样的成像质量。
(3)制样过程中乙二胺油酸酯EDO86的加入,可清除机械抛光后试样表面残余的抛光膏,无需清洗;
(4)电解抛光可消除试样表面的氧化层和残余应力;
(5)采用酒精在超声波清洗器中清洗,可清洗掉试样表面的残渣;
(6)粗磨、细磨结合机械抛光和电解抛光,试样的标定率高,铋合金的标定率达到90%以上。
附图说明
图1为实施例1制备的用于EBSD测试的铋合金试样分析晶界特征分布图;
图2为实施例2制备的用于EBSD测试的铋合金试样分析晶界特征分布图;
图3为实施例3制备的用于EBSD测试的铋合金试样分析晶界特征分布图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法包括铋合金试样切割、打磨、机械抛光、电解抛光、清洁、干燥工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)采用线切割将试样制成长宽厚7mm*7mm*3mm的尺寸;
(2)依次使用1500目、2000目、3000目的碳化硅水磨砂纸对试样进行粗磨、细磨、精磨;
(3)依次使用1.5μm、0.5μm粒度的金刚石抛光膏对试样进行二道抛光,金相磨抛机转速分别为500r/min、200r/min,抛光时间分别为5min、3min;
(4)将机械抛光后的试样放入电解槽中进行电解抛光,电解条件分别为:高氯酸、冰醋酸和乙醇的体积比1:5:4,电压5v,电流0.3A,电解时间30s,电解液温度0℃;
(5)将步骤(4)中的试样分别置入20℃的酒精溶液中,超声清洗10min;
(6)超声清洗后的试样用吹风机冷风吹干,进行EBSD实验。
EBSD实验所用扫描电镜为FEI-XL30型,EBSD分析系统为TSL-OIM软件,加速电压为15KV。图1为本实施例铋合金EBSD的晶界特征分布图,由图1可见,图像质量较为清晰,不同类型晶界区分较为明显,其标定率93%。
实施例2
本实施例用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法包括铋合金试样切割、打磨、机械抛光、电解抛光、清洁、干燥工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)采用线切割将试样制成长宽厚10mm*10mm*2mm的尺寸;
(2)依次使用1500目、2000目、3000目的碳化硅水磨砂纸对试样进行粗磨、细磨、精磨;
(3)依次使用1.5μm、0.5μm粒度的金刚石抛光膏对试样进行二道抛光,金相磨抛机转速分别为500r/min、200r/min,抛光时间分别为5min、3min;
(4)将机械抛光后的试样放入电解槽中进行电解抛光,电解条件分别为:高氯酸、冰醋酸和乙醇的体积比1:5:4,电压15v,电流0.5A,电解时间10s,电解液温度-30℃;
(5)将步骤(4)中的试样分别置入20℃的酒精溶液中,超声清洗10min;
(6)超声清洗后的试样用吹风机冷风吹干,进行EBSD实验。
EBSD实验所用扫描电镜为FEI-XL30型,EBSD分析系统为TSL-OIM软件,加速电压为15KV。图2为本实施例铋合金EBSD的晶界特征分布图,由图2可见,图像质量清晰,不同类型晶界区分明显,其标定率96%。
实施例3
本实施例用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法包括铋合金试样切割、打磨、机械抛光、电解抛光、清洁、干燥工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)采用线切割将试样制成长宽厚10mm*7mm*2mm的尺寸;
(2)依次使用1500目、2000目、3000目的碳化硅水磨砂纸对试样进行粗磨、细磨、精磨;
(3)依次使用1.5μm、0.5μm粒度的金刚石抛光膏对试样进行二道抛光,金相磨抛机转速分别为500r/min、200r/min,抛光时间分别为5min、3min;
(4)将机械抛光后的试样放入电解槽中进行电解抛光,电解条件分别为:高氯酸、冰醋酸和乙醇的体积比1:5:4,电压10v,电流0.4A,电解时间20s,电解液温度-20℃;
(5)将步骤(4)中的试样分别置入20℃的酒精溶液中,超声清洗10min;
(6)超声清洗后的试样用吹风机冷风吹干,进行EBSD实验。
EBSD实验所用扫描电镜为FEI-XL30型,EBSD分析系统为TSL-OIM软件,加速电压为15KV。图3为本实施例铋合金EBSD的晶界特征分布图,由图3可见,图像质量清晰,不同类型晶界区分明显,其标定率94%。
Claims (4)
1.一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括铋合金试样切割、打磨、机械抛光、电解抛光、清洗、干燥工序;所述试样切割工序,将铋合金切割成预设尺寸的试样;所述打磨工序包括粗磨、细磨和精磨,将试样表面在碳化硅砂纸上打磨至划痕一致;所述机械抛光工序,采用金刚石抛光膏和乙二胺油酸酯EDO86进行抛光;所述电解抛光,采用体积比为1:5:4的高氯酸、冰醋酸和乙醇的混合液作为电解液进行抛光;
所述粗磨、细磨、精磨分别采用1500目、2000目、3000目的碳化硅砂纸;
所述机械抛光先采用1.5μm金刚石抛光膏和乙二胺油酸酯EDO86抛光5min,抛光盘转速500r/min;再采用0.5μm金刚石抛光膏和乙二胺油酸酯EDO86抛光3min,抛光盘转速200r/min;
所述电解抛光工序的工艺条件:电压5-15v,电流0.3-0.5A,电解时间10-30s,电解液温度0℃~-30℃,电解槽放置在液氮气氛的冷却槽内。
2.根据权利要求1所述的一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法,其特征在于:所述切割工序采用线切割机。
3.根据权利要求1所述的一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法,其特征在于:所述清洗工序是将电解抛光后的试样采用酒精在超声波清洗器中清洗。
4.根据权利要求1所述的一种用于EBSD测试的铋合金试样的制备方法,其特征在于:所述干燥工序采用冷风机吹干。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111332313.3A CN114235864B (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种用于ebsd测试的铋合金试样的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111332313.3A CN114235864B (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种用于ebsd测试的铋合金试样的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114235864A CN114235864A (zh) | 2022-03-25 |
CN114235864B true CN114235864B (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=80749034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111332313.3A Active CN114235864B (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种用于ebsd测试的铋合金试样的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114235864B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104602830A (zh) * | 2012-08-31 | 2015-05-06 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 材料组织预测装置、产品制造方法及材料组织预测方法 |
CN105241695A (zh) * | 2015-09-07 | 2016-01-13 | 河北钢铁股份有限公司 | 一种Cr-Mo钢EBSD样品的制备方法 |
CN108181156A (zh) * | 2016-12-08 | 2018-06-19 | 北京有色金属研究总院 | 一种用于ebsd测试的铜合金试样制备方法 |
WO2018193787A1 (ja) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
CN109855931A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-06-07 | 河钢股份有限公司 | 一种奥氏体合金ebsd样品的制备方法 |
CN112858357A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-05-28 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种取向硅钢微观织构ebsd试样制样方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4919863B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-04-18 | アイシン精機株式会社 | 半田接合部の評価方法 |
-
2021
- 2021-11-11 CN CN202111332313.3A patent/CN114235864B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104602830A (zh) * | 2012-08-31 | 2015-05-06 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 材料组织预测装置、产品制造方法及材料组织预测方法 |
CN105241695A (zh) * | 2015-09-07 | 2016-01-13 | 河北钢铁股份有限公司 | 一种Cr-Mo钢EBSD样品的制备方法 |
CN108181156A (zh) * | 2016-12-08 | 2018-06-19 | 北京有色金属研究总院 | 一种用于ebsd测试的铜合金试样制备方法 |
WO2018193787A1 (ja) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
CN109855931A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-06-07 | 河钢股份有限公司 | 一种奥氏体合金ebsd样品的制备方法 |
CN112858357A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-05-28 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | 一种取向硅钢微观织构ebsd试样制样方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
EBSD在多晶材料微观组织性能分析中的应用;胡桂娟;《中国科技信息》(第24期);第35-36页 * |
张皖菊 等.《金属材料学实验》.合肥工业大学出版社,2013,第245页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114235864A (zh) | 2022-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103913364A (zh) | 薄规格钢铁材料进行电子背散射衍射分析的样品制备方法 | |
CN111735836B (zh) | 一种超纯高铬铁素体不锈钢ebsd试样制备方法 | |
CN110565159A (zh) | 一种制备钛及钛合金ebsd样品的方法 | |
CN111707513B (zh) | 一种NiV合金金相试样的制备方法 | |
CN111982642B (zh) | 一种断口试样剖面的ebsd样品制备方法 | |
CN111024697A (zh) | 一种6061铝合金金相试样的制备方法 | |
CN103993319A (zh) | 铝和铝铜合金宏观组织的腐蚀剂及显示方法 | |
CN111965205A (zh) | 镍基粉末高温合金原位试样微区观察sem+ebsd的制样方法 | |
CN110632104A (zh) | 一种纯钛及钛合金ebsd试样的电解抛光方法 | |
CN111929337A (zh) | 一种Al-Zn-Mg-Cu合金的EBSD试样制备方法及EBSD试样 | |
CN109142415B (zh) | 一种取向硅钢中抑制剂的分析方法 | |
CN114235864B (zh) | 一种用于ebsd测试的铋合金试样的制备方法 | |
CN111751184A (zh) | 一种钽及钽钨合金金相样品的制备方法 | |
CN112834300B (zh) | 金属材料透射电镜薄片样品的制备方法 | |
CN110618153A (zh) | 一种电解抛光钛合金大尺寸棒状或板状试样的制备方法 | |
CN112229860A (zh) | 一种用于ebsd测试的奥氏体不锈钢电解抛光方法 | |
CN108107064A (zh) | 一种用于制备退火后铝钢复合板界面ebsd测试的方法 | |
CN114184628B (zh) | 一种快速制备大块陶瓷ebsd样品的方法 | |
CN116297583A (zh) | 一种脱碳退火态取向硅钢ebsd样品制备方法 | |
CN115711899A (zh) | 一种带腐蚀产物膜样品的ebsd截面试样的制备方法 | |
CN114232066A (zh) | 一种制备钛合金ebsd样品的电解抛光方法 | |
CN110530691A (zh) | 一种超细晶钢ebsd样品的制备方法 | |
CN111999326B (zh) | 一种纳米晶硬质合金均匀性的测量方法 | |
Stickler et al. | Microjet method for preparation of wire samples for transmission electron microscopy | |
CN112501681A (zh) | 一种高低碳马氏体不锈钢电化学抛光试样制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |