Prinzip
Kristallographiebasis: Die Technik der Elektronenrückstreubeugung (EBSD) basiert auf dem Bragg-Beugungsprinzip von Kristallebenen. Die Atome in einem Kristall sind regelmäßig angeordnet. Wenn ein Elektronenstrahl die Kristalloberfläche bestrahlt, treten Beugungsphänomene auf, wenn das Braggsche Gesetz (wobei der Abstand zwischen den Ebenen, der Beugungswinkel, die Beugungsordnung und die Wellenlänge des Elektronenstrahls ist) erfüllt ist. Bei polykristallinen Materialien wie Stahl haben unterschiedliche Körner unterschiedliche kristallografische Orientierungen.
Orientierungsbildgebung: Das EBSD-System kann die kristallographische Orientierung jedes Korns bestimmen, indem es diese gebeugten Elektronen empfängt. In einem Rasterelektronenmikroskop (REM) scannt der Elektronenstrahl Punkt für Punkt die Probenoberfläche und erhält an jedem Scanpunkt Beugungsmuster. Diese Beugungsmuster enthalten Informationen über die Kornorientierung und können von Software verarbeitet werden, um die Kornorientierung in Form eines Bildes anzuzeigen, das als Orientation Imaging Map (OIM) bezeichnet wird.
Grundlage für die Korngrößenmessung: Basierend auf der Orientierungsbildkarte können die Korngrenzen durch Unterscheidung von Körnern mit unterschiedlichen Orientierungen bestimmt werden. Da die Orientierung innerhalb jedes Korns grundsätzlich gleich ist und zwischen benachbarten Körnern ein Orientierungsunterschied besteht, können die Korngrenzen durch Festlegen eines geeigneten Orientierungsunterschiedsschwellenwerts identifiziert werden. Sobald die Korngrenzen bestimmt sind, kann die Korngröße berechnet werden. Zur Charakterisierung der Korngröße können beispielsweise geometrische Parameter wie der äquivalente Kreisdurchmesser des Korns gemessen werden.

Einstellung der Instrumentenparameter
Einstellung der Beschleunigungsspannung: In einem Rasterelektronenmikroskop wird eine geeignete Beschleunigungsspannung entsprechend den Eigenschaften und Analyseanforderungen der Stahlprobe eingestellt. Im Allgemeinen kann die Beschleunigungsspannung für Stahl auf einen Wert zwischen 15 - 30kV eingestellt werden. Durch eine geeignete Beschleunigungsspannung kann sichergestellt werden, dass der Elektronenstrahl über genügend Energie verfügt, um die Probenoberfläche zu durchdringen und klare Beugungsmuster zu erzeugen.
Einstellung des Arbeitsabstands: Der Arbeitsabstand bezieht sich auf den Abstand von der Elektronenkanone zur Probenoberfläche und wird normalerweise zwischen 10 - 20 mm eingestellt. Ein geeigneter Arbeitsabstand ermöglicht eine gute Fokussierung des Elektronenstrahls und trägt zum Empfang guter Beugungssignale bei.
Auswahl des Scanschritts: Der Scanschritt ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Scanpunkten, wenn der Elektronenstrahl die Probenoberfläche scannt. Für Stahlproben mit größeren Korngrößen kann der Scanschritt etwas größer eingestellt werden, z. B. {{0}}μm; Bei Proben mit kleineren Korngrößen sollte der Scanschritt kleiner eingestellt werden, beispielsweise 0,1 - 1μm, um eine genaue Identifizierung jedes Korns sicherzustellen.
Datenerfassung
Probeninstallation: Die vorbereitete Probe wird auf dem Probentisch des Rasterelektronenmikroskops installiert, um sicherzustellen, dass die Probe fest fixiert ist und eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Scanvorgang starten: Das Scanprogramm wird gestartet und der Elektronenstrahl scannt Punkt für Punkt auf der Probenoberfläche gemäß dem eingestellten Scanschritt. An jedem Scanpunkt empfängt der EBSD-Detektor die gebeugten Elektronen, wandelt sie in elektrische Signale um und verstärkt und digitalisiert sie dann, um die Beugungsmusterinformationen jedes Scanpunkts aufzuzeichnen.

Spezifikation, die wir liefern:

 

 

 

Datenverarbeitung und -analyse
Musterindizierung: Die gesammelten Beugungsmusterdaten müssen zunächst musterindiziert werden, d. h. durch Vergleich mit den Standardbeugungsmustern in der bekannten kristallografischen Datenbank, um die kristallografische Ausrichtung zu bestimmen, die jedem Scanpunkt entspricht. Dieser Prozess wird durch eine spezielle EBSD-Analysesoftware abgeschlossen. Die Software passt die wahrscheinlichste kristallographische Ausrichtung entsprechend der Position und Intensität der Beugungspunkte an.
Kornrekonstruktion: Basierend auf den Orientierungsinformationen der Scanpunkte und dem eingestellten Schwellenwert für den Orientierungsunterschied (normalerweise liegt der Schwellenwert für den Orientierungsunterschied bei Stahl zwischen 10 - 15 Grad) wird die Software verwendet, um die Korngrenzen zu identifizieren und zu teilen Die Abtastpunkte mit gleicher oder ähnlicher Ausrichtung werden zu einem Korn zusammengefasst und so die Form des Korns rekonstruiert.
Berechnung der Korngröße: Nachdem die Körner rekonstruiert wurden, können die Werkzeuge in der Software zur Berechnung der Korngröße verwendet werden. Beispielsweise können Parameter wie die Fläche und der Umfang jedes Korns berechnet werden, und dann können der äquivalente Kreisdurchmesser und andere Indikatoren berechnet werden, die die Korngröße charakterisieren. Gleichzeitig können auch statistische Analysen der Korngröße durchgeführt werden, beispielsweise die Berechnung der durchschnittlichen Korngröße und der Korngrößenverteilung.

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