EBSD를 특징으로 하는 니켈 기반 초합금 미세 구조

그림 1: ARGUSTM 이미징 검출기로 획득한 위상 대비 이미지는 적어도 4개의 상이 다른 단계를 보여줍니다. 위상 경계에 수많은 미세 침전물의 존재를 유의하십시오. 동시 EBSD/EDS 측정 결과는 도 2 및 5로 제시됩니다.

니켈 기반 초합금은 우수한 기계적 강도, 열 크리프 변형, 피로, 부식 또는 산화에 대한 저항으로 유명합니다. 따라서 가스 터빈 및 에어로 엔진이 있는 고온 구조 응용 분야에 적합한 재료입니다. 미세 구조의 특성화는 기계적 특성에 대해 제어하는 데 매우 중요합니다. 또한, 고온 강도를 달성하기 위해서는 이차상 침전물(ɣ,질산염, 초경)으로부터의 고체 용액 및 강수량 강화가 필요하다. 따라서 강화 과정에서 형성된 알 수 없는 침전을 결정하는 것이 중요합니다.

이 응용 프로그램 예제에서는 미세 침전을 포함한 다양한 단계를 성공적으로 식별하고 인덱싱하는 EDS 지원 EBSD 측정의 중요성을 보여줍니다. 측정된 영역은 그림 1의 위상 대비 이미지(ARGUS™ BSE 검출기로 획득)에서 볼 수 있습니다. 수많은 미세 침전물 (초경) 및 3 다른 단계의 존재는 ARGUS 이미지에서 추론 할 수 있습니다. 결합된 EBSD/EDS 측정은 초경을 해결하기 위해 50nm 스텝 크기의 공간 해상도로 수행되었다. EBSD 결과는 그림 2, 5 및 6로 표시됩니다. 니켈(매트릭스), 니켈 알루미늄, 니켈 텅스텐 및 탄탈카바이드의 결합된 EDS 및 EBSD 측정을 사용하여 4상이 확인되었다.

이 분석의 과제는 초경을 니켈 매트릭스 상과 성공적으로 구별하는 것입니다. 둘 다 입방 FCC 구조를 가지고 있으므로 매우 유사한 회절 패턴을 생성합니다 (그림 3 및 4 참조). 이를 위해 EDS 지원 EBSD 인덱싱에 의해 오프라인으로 맵을 수정했습니다. 결과는 그림 5로 표시됩니다.

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그림 2: 처리되지 않은 EBSD 위상 맵입니다. 모든 단계는 EDS와 EBSD의 조합을 사용하여 확인되었다. 니켈 매트릭스 단계는 빨간색으로 표시되고 NiAl은 파란색으로, TaNiC는 노란색으로, NiW는 녹색으로 표시됩니다. 적중률은 97%입니다. 초경 및 니켈 단계는 유사한 격자 매개 변수를 공유하기 때문에 EBSD로 쉽게 구별할 수 없으므로 유사한 회절 패턴(그림 3 및 4 참조). 따라서 EBSD 인덱싱 중에 EDS 지원이 필요합니다. EDS는 EBSD 인덱싱과 동시에 측정되었기 때문에 SEM 없이 데이터를 오프라인으로 수정할 수 있습니다.

도 3: 니켈 매트릭스 상, 입방 FCC 구조의 결정정보, 단위 셀 및 해당 구형 키쿠치 패턴(운동 시뮬레이션).

도 4: 탄탈룸 니켈 초경상, 입방 NaCl 구조의 결정정보, 단위 셀 및 해당 구형 키쿠치 패턴(운동 시뮬레이션).

그림 5: EDS 지원이 있는 EBSD 위상 맵: 모든 단계는 EDS. 인덱싱 률 98,6%의 도움으로 구별되며, 잘못된 인덱싱이 없고 미세한 초경이 잘 해결됩니다. EDS 지원 EBSD 인덱싱은 SEM 또는 오프라인에서 실시간으로 수행하여 SEM에서 추가 시간을 보내지 않고도 언제든지 측정을 수정하거나 완료할 수 있습니다.