Kopia Wnioski

Podsumowanie
Techniki mikroskopii orientacji krystalograficznych rozwinęły się w ciągu ostatnich
20 lat w istotne narzędzie badawcze inŜynierii materiałowej, ale takŜe geologii oraz
fizyki ciała stałego, które umoŜliwia ilościową analizę mikrostruktury. Mikroskopia
orientacji opiera się na akwizycji, a następnie rozwiązywaniu duŜych zbiorów
obrazów dyfrakcyjnych z określonych miejsc krystalicznej próbki. Zbiory
pojedynczych orientacji mogą być wykorzystane do ilościowego opisu jej
mikrostruktury. Istotnym jest znajomość przestrzennego rozkładu orientacji, która
usuwa wszelkie niejednoznaczności przy rozpoznawaniu ziarn i ich granic w próbce.
Na podstawie zbiorów pojedynczych orientacji moŜna uzyskać informację o
teksturze w relacji do mikrostruktury materiału. Cenne są takŜe parametry
określające tzw. „jakość obrazu dyfrakcyjnego”. Mogą być one wykorzystane do
rozróŜnienia między obszarami o róŜnej gęstości defektów sieci krystalicznej. W
monografii przedstawiono kilka przykładów zastosowania mikroskopii orientacji do
mikrostrukturalnej analizy materiałów metalicznych i ceramicznych:
• Granice w walcowanym na zimno polikrystalicznym aluminium,
CBED/TEM.
• Zmiany mikrostruktury w czasie wyŜarzania w obszarach zlokalizowanego
odkształcenia w stopie aluminium 6013, CBED/TEM.
• Gradientowe mikrostruktury w wielofazowym stopie FeCrCo, CBED/TEM.
• Granice międzyfazowe w ceramicznym materiale kompozytowym
Al2O3/WC, EBSD/SEM.
• Lokalne odkształcenia sieci krystalicznej w ziarnach ceramiki korundowej,
EBSD/SEM.
W chwili obecnej najbardziej zaawansowaną i dojrzałą techniką mikroskopii
orientacji jest metoda wykorzystująca EBSD w SEM. Rozwijające się techniki
mikroskopii orientacji w elektronowej mikroskopii transmisyjnej uzupełniają
moŜliwości badawcze EBSD/SEM w tych przypadkach, kiedy wymagana jest
wysoka przestrzenna i kątowa rozdzielczość pomiaru.
91
92
Literatura
Adams B.L., Dingley D.J. (1994): Orientation Imaging Microscopy: New
Possibilities for Microstructural Investigations using Automated BKD
Analysis, Mater. Sci. Forum, 157-62, 31.
anizo (2008): http://anizo.imim.pl/ (strona internetowa firmy grupy zajmującej się
w IMIM PAN wieloskalową analizą mikrostruktury).
Ardakani M.G., Humphreys F.J. (1994): The annealing behavior of deformed
particle-containing aluminum single crystals. Acta metall. mater., 42, 763.
Baczmański, A. (2005): Stress field in polycrystalline materials studied using
diffraction and self-consistent modelling. Wydział Fizyki i Informatyki
Stosowanej, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2005, ISBN 83-921064-15.
Bailey J.E. (1960): Electron microscope observations on the annealing process
occurring in cold-worked silver, Phil. Mag., 5, 833.
Bieda-Niemiec M. (2007): Opracowanie systemu do automatycznego pomiaru map
orientacji w transmisyjnym mikroskopie elektronowym do analizy
mikrostruktury drobnoziarnistych materiałów metalicznych, praca doktorska,
Kraków IMIM PAN.
Bunge H.J. (1982): Texture Analysis in Materials Sciences, Buterworths London.
Dey S.R., Morawiec A., Bouzy E., Hazotte A., Fundenberger J.J. (2006): A
technique for determination of γ / γ interface relationships in (α2 + γ) TiAl
base alloy using TEM Kikuchi patterns, Mater. Lett., 60, 646.
Dillamore I.L., Morris P.L., Smith C.J.F., Hutchinson W.B. (1972): Transition
Bands and Recrystallization in Metals, Proc. Roy. Soc., 329A, 405.
Dingley D.J. (1984): On-line determination of crystal orientation and texture
determination in SEM, Proc. Roy. Microsc. Soc., 19, 74.
Dingley D.J. (2006): Orientation Imaging Microscopy for the Transmission
Electron Microscope, Mikrochim. Acta, 155, 19.
Dingley D.J., Wright S.I. (2000): Automated Crystallography in Electron
Microscopy 7th Asia-Pacific Electron Microscopy Physical Sciences,
Singapore, Times Printers Pte. Ltd.
93
Faryna M. (2003): Analiza zaleŜności krystalograficznych faz składowych w
kompozytach z osnową ceramiczną, Instytut Metalurgii i InŜynierii
Materiałowej PAN, Kraków.
Frączek R. (2006): „Analiza metod detekcji dyfrakcyjnych linii Kikuchiego” Praca
doktorska AGH Kraków.
Frank F.C. (1988): Orientation Mapping, Metall. Trans., A 19, 403.
Fundenberger J.J., Morawiec A., Bouzy E., Lecomte J.S. (2003): Polycrystal
orientation maps from TEM, Ultramicroscopy, 96, 127.
Haessner F., Pospiech J., Sztwiertnia K. (1983): Spatial Arrangement of
Orientations in Rolled Copper”, Mater. Sci. Eng., 57, 1.
Haessner F., Sztwiertnia K. (1988): The Misorientation Distributions Associated
with the Texture of Polycrystalline Aggregates of Cubic Crystals, Proc. 8th Int.
Conf. Textures of Materials, eds. J.S. Kallend, G. Gottstein, The Metallurgical
Society, 163.
Haessner F., Sztwiertnia K. (1992): Some Microstructural Aspects of the Initial
Stage of Recrystallization of Highly Rolled Pure Copper, Scripta metall.
mater., 27, 1545.
Hansen J., Pospiech J., Lücke K. (1978): Tables for Texture Analysis of Cubic
Crystals, Berlin: Springer-Verlag.
Hjelen, J., Ørsund, R., Nes, E. (1991): On the origin of recrystallization textures in
aluminum, Acta Metall. Mater., 39, 1337.
HKL (2001): Channel 5 manual.
HKL (2007) http://www.oxford-instruments.com (strona internetowa firmy Oxford
HKL).
Hu H. (1963) a: Electron Microscopy and Strength of Crystals, Interscience,
London, 564.
Hu H. (1963) b: Recovery and recrystallization of metals, J. Wiley and Sons, New
York, 311.
Humphreys J.F. (1999): Quntitative metallography by elektron backscatterred
diffraction, J. Microsc.-Oxford, 197, 170.
Hutchinson W.B., Ray R.K. (1973): On the feasibility of in situ observations of
recrystallization in the high voltage microscope, Phil. Mag., 28, 953.
International Tables for X-Ray Crystallography (1999), ed. E. Prince, Kluwer
Academic, London.
Keller, R.R., Roshko, A., Geiss, R.H., Bertness, K.A., Quinn, T.P. (2004): EBSD
measurement of strains in GaAs due to oxidation of buried AlGaAs layers,
Microelectron. Eng. 75, 96.
Konrad J., Zaefferer S., Raabe D. (2006): Investigation of orientation gradients
around a hard Laves particle in a warm-rolled Fe3Al-based alloy using a 3D
EBSD-FIB technique, Acta Mater., 54, 1369.
Korneva A. (2008): Wpływ złoŜonego odkształcenia na mikrostrukturę i własności
mechaniczne magnetycznie twardych stopów Fe-Cr-Co, praca doktorska,
Kraków IMIM PAN.
94
Korneva A., Bieda M., Korznikowa G., Bonarski J., Sztwiertnia K. (2008):
Crystallographic orientation evaluation of the σ and α phases in hard
magnetic Fe-30%Cr-8%Co alloy subjected to complex loading, Arch. Metall.
Mater., 53, 161.
Korneva A., Bieda M., Korznikowa G., Czeppe T., Korznikov A., Sztwiertnia K.
(2009): Microstructure and some properties of FeCr30Co8 alloy subjected to
plastic deformation by complex load, w przygotowaniu.
Korneva A., Bieda M., Korznikowa G., Sztwiertnia K., Korznikov A. (2008):
Microstructure and some properties of FeCr25Co15 alloy subjected to plastic
deformation by complex load, Int. J. Mater. Res., 99, 991.
Korneva A.V., Bieda M., Korznikova G.F., Sztwiertnia K. (2006): Structure of
25KH15K hard magnetic alloy after severe plastic deformation by upsetting
and torsion. Arch. Metall. Mater., 51, 69.
Kronberg, M.L. (1957): Plastic deformation of single crystals of sapphire: basal
slip and twinning, Acta Met. 5, 507.
Luo, J.F., Ji, Y., Zhong, T.X. Zhong, Zhang, Y.Q., Wang, J.Z., Liu, J.P., Niu, N.H.,
Han, J., Guo, X., Shen, G.D. (2006): EBSD measurements of elastic strain
fields in a GaN/sapphire structure, Microelectron. Reliab., 46, 178.
Mackenzie J.K. (1958): Second paper on statistics associated with random
disorientation of cubes. Biometrica, 45, 229.
Maier, H.J., Keller, R.R., Renner, H., Mughrabi, H. and Preston, A. (1996): On the
unique evaluation of local lattice parameters by convergent-beam electron
diffraction, Phil. Mag. A, 74, 23.
Matthies K., Helming K. (1982): General Considerations of the Loss of
Information on the Orientation Distribution Function of Texturized Samples in
Pole Figure Measurements, Phys. Stat. Sol. (b) 113, 569.
Matthies S. (1979): On the Reproducibility of the Orientation Distribution Function
of the Texture Samples from Pole Figures (Ghost Phenomena), Phys. Stat.
Sol. (b), 92, 135.
Morawiec A. (1999): Automatic orientation determination from Kikuchi patterns,
J. Appl. Cryst. 32, 788.
Morawiec A., Sztwiertnia K., Pospiech J. (2003): Sprawozdanie Roczne
Automatyczna detekcja linii na obrazach dyfrakcyjnych Kikuchiego i CBED,
Instytut Metalurgii i InŜynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk w
Krakowie.
Morawiec A. (2004): Orientations and Rotations. Computations in
Crystallographic Textures. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag.
Morawiec A., Bieda M. (2005): On algorithms for indexing K-line diffraction
patterns, Arch. Metall. Mater. 47, 50.
Morawiec A., Fundenberger J.J., Bouzy E., Lecomte J.S. (2002): EP-a program for
determination of crystallite orientations from TEM Kikuchi and CBED
diffraction patterns” J. Appl. Cryst., 35, 287.
95
Morawiec, A. (2005): Formal conditions for unambiguous residual strain
determination by CBED, Phil. Mag., 85, 1611.
Pawlik K. (1986): Determination of the Orientation Distribution Function from
Pole Figures in Arbitrarily Defined Cells, Phys. Stat. Sol. (b), 134, 477.
Pędzich Z., Haberko K., Faryna M., Sztwiertnia K. (2001): Właściwości
kompozytów ziarnistych a uporządkowanie granic miedzy fazowych, Polish
Ceramic Bulletin, Polish Academy of Sciences, ISBN 83-7108-092-1, 769.
Pędzich Z., Haberko K., Faryna M., Sztwiertnia K. (2002): Interphase boundary in
zirconia-carbide particulate composites, Key Eng. Mat. 223, 221.
Pospiech J. (1972): Die Parameter der Drehung und die Orientierungsverteilungsfunktion (OVF), Kristall und Technik, 7, 9, 1057.
Pospiech J., Lücke K. (1975): The rolling textures of cooper and α−brasses
discussed in terms of the orientation distribution function, Acta Metall., 23,
997.
Pospiech J., Lücke K. and Sztwiertnia K. (1993): Orientation Distribution and
Orientation Correlation Functions for Description of Microstructures, Acta
metall. mater., 41, 305.
Pospiech J., Sztwiertnia K., Haessner F. (1986): The Misorientation Distribution
Function, Texture Microstruct. 6, 201.
Pospiech J., Sztwiertnia K., Jura J. (1998): Microstructure analysis based on local
orientation measurements, w Advanced Light Alloys and Composites (NATO
ASI series 3, Vol. 59), 361.
Randle V., Engler O. (2000): Introduction to Texture Analysis Macrostructure,
Microstructure and Orientation Mapping, CRC Press.
Rauch E.F., Dupuy L. (2005): Rapid spot diffraction patterns identification through
template matching, Arch. Metall. Mater., 50, 87.
Roberts W., Lehtinen B. (1972): On the feasibility of in situ observations of
recrystallization in the high voltage electron microscope, Phil. Mag., 26, 1153.
Sawina G. (2008): Modelling of recrystallization and grain growth in hexagonal
materials, praca doktorska, Kraków IMIM PAN.
Schwarzer R.A. (1998): Crystallography and microstructure of thin films studied
by X-ray and electron diffraction, Mater. Sci. Forum, 287-288, 23.
Sztwiertnia K. (2003): Simulation of Grain Growth Selection during
Recrystallization of Highly Cold Rolled Aluminum, Mater. Sci. Forum, Vols
426 – 432, 3721.
Sztwiertnia K. (2008): On recrystallization texture formation in polycrystalline fcc
alloys with low stacking fault energies, Int. J. Mater. Res.,, 99, 178.
Sztwiertnia K., Bieda M., Korneva A., Sawina G. (2007): Inhomogeneous
microstructural evolution during the annealing of 6013 aluminium alloy,
InŜynieria Materiałowa, Vol. 3 XXVIII, 476.
96
Sztwiertnia K., Bieda M., Sawina G. (2006): Charakterystyki dezorientacji
migrujących granic w wyŜarzonym „in situ” mosiądzu α, Materiały
konferencyjne „Metalurgia 2006”, Krynica, 747.
Sztwiertnia K., Faryna M., Bieda M., Korneva A., Sawina G. (2007): Multiscale
OIM examination of inhomogeneous microstructural evolution during
annealing of aliminum alloy wit bimodal particle distribution”, Acta Microsc.,
Vol 16, 88.
Sztwiertnia K., Faryna M., Sawina G. (2006): Misorientation Characteristics of
Interphase Boundaries in Particulate Al2O3-based Composites, J. Eur. Ceram.
Soc. 26, 2973.
Sztwiertnia K., Faryna M., Sawina G. (2006): Quantitative Misorientation
Characteristics in Interphase Boundaries in Composites, J. Microscopy –
Oxford 224, 4.
Sztwiertnia K., Faryna M., Tomaszewski H. (2009): w przygotowaniu.
Sztwiertnia K., Haessner F. (1994): In situ observations of the initial stage of
recrystallization of highly rolled phosphous copper, Mater. Sci. Forum, 157162, 1069.
Sztwiertnia K., Jura J., Faryna M., Morawiec A., Bieda-Niemiec M., Korneva A.,
Góral A. (2008): Sprawozdanie Roczne Charakterystyki orientacji
krystalograficznych a właściwości materiałów, Instytut Metalurgii i InŜynierii
Materiałowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie.
Sztwiertnia K., Pospiech J. and Haessner F. (1990): Reduction of Misorientations
between Two Cubic Crystals into the Base Domain of Axis - Angle Space,
Texture Microstruct., 12 233.
Sztwiertnia, K., Haessner F. (1991): The Orientation Characteristics of Different
Recrystallization Stages in Copper, Texture Microstruct., 14-18, 641.
Tomaszewski H., Godwod K., Diduszko R., Carrois F., Duchazeaubeneix J.M.
(2006): Shot peening – a new method for improving mechanical properties of
structural ceramics. Key Eng. Mat. 317-318, 277.
TSL (2007) http://www.edax.com (strona internetowa firmy TSL – EDAX).
W. Truszkowski, J.Król and B.Major (1982): On penetration of shear texture into
the rolled aluminium and copper, Met. Trans., 13A, 665.
Wenk H.R., Van Houtte P. (2004): Texture and anisotropy, Rep. Prog. Phys., 67,
1367.
Williams D.B., Barry Carter C. (2004): Transmission Electron Microscopy; Basics,
Springer.
Zaefferer S. (2000): New developments of computer-aided crystallographic
analysis in transmission electron microscopy” J. Appl. Cryst., 33, 10.
Zaefferer S. (2002): Computer-aided crystallographic analysis in the TEM, Adv.
Imag. Elect. Phys., 125, 355.
Zaefferer S., Schwarzer R. (1994): Automated Measurement of Single Grain
Orientations in the TEM, Z. Metallkd., 85, 585.
Zaefferer, S. (2007): Some ideas on the formation mechanisms and intensity
distribution of backscatter Kikuchi patterns, Microsc. Microanal., 13, 928.
97
98