Файл: Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
в. Общая |
схема |
анализа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
476 |
||||||
г. Индицирование электронограммы в произвольной коор |
|
|||||||||||||||||
динатной |
системе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
477 |
||||||
д. Приведение к стандартной координатной системе модели |
478 |
|||||||||||||||||
е. Построение |
схемы |
электронограммы — сечения |
состав |
|
||||||||||||||
ной |
обратной |
решетки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
478 |
||||||
ж. Сопоставление |
расчетной |
и |
экспериментальной |
микро- |
|
|||||||||||||
электронограмм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
479 |
|||||
з. Определение |
и |
использование |
матриц ориентационного |
|
||||||||||||||
и |
размерного |
соответствия |
|
|
|
|
|
|
|
480 |
||||||||
и. Примеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
489 |
|||
3. Анализ совместных микроэлектронограмм от кубического |
|
|||||||||||||||||
объемноцентрированного |
и |
гексагонального |
кристаллов . |
494 |
||||||||||||||
а. О порядке построения сечений обратной решетки с по |
|
|||||||||||||||||
мощью |
матриц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
495 |
||||
б. Определение |
и использование |
матриц соответствия меж |
|
|||||||||||||||
ду решетками о.ц.к. и г.п. с отношением осей сг:аг= |
1,58 |
497 |
||||||||||||||||
в. Построение |
теоретических |
электронограмм |
с |
помощью |
|
|||||||||||||
совмещенных |
стереографических |
проекций |
плоскостей |
504 |
||||||||||||||
Г л а в а |
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеры решения некоторых задач физического |
|
|
|
|||||||||||||||
металловедения |
(Л. Я. В и н н и к о в , |
Э. Р. |
К у т е л и я , |
|
||||||||||||||
Л. М. У т е в с к и й, М. П. У с и к о в , Г. Д. С у х о м л и н, |
|
|||||||||||||||||
А. В. С у я з о в, В. И. И к о н н и к о в ) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1. Структура |
горячедеформированного |
аустенита |
и |
ее |
насле |
|
||||||||||||
дование мартенситом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
508 |
|||||||
2. Цементит в бейните и в |
отпущенном |
мартенсите . |
. . . |
519 |
||||||||||||||
а. Тонкая структура кристаллов бейнита и отпущенного |
|
|||||||||||||||||
мартенсита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
521 |
|||
б. Ориентационное |
соотношение |
феррит — цементит |
в кри |
|
||||||||||||||
сталлах |
нижнего |
бейнита |
и отпущенного |
мартенсита . |
525 |
|||||||||||||
в. Ориентационные |
соотношения |
феррит — цементит |
в кри |
|
||||||||||||||
сталлах |
верхнего |
бейнита |
|
|
|
|
|
|
|
|
531 |
|||||||
Приложения: |
I . |
Основные |
|
геометрические |
|
соотношения |
|
|||||||||||
в |
атомной |
и |
обратной |
решетках. I I . Схемы |
|
электроно |
|
|||||||||||
грамм |
от |
кристаллов |
с |
г. ц. к. |
и |
о. ц. к. |
решетками. |
|
||||||||||
I I I . |
Схемы |
электронограмм от двойникованных |
кубиче |
|
||||||||||||||
ских |
кристаллов. |
IV. Схемы некоторых совместных элек |
|
|||||||||||||||
тронограмм от феррита (мартенсита) и цементита при |
|
|||||||||||||||||
соблюдении ориентационного соотношения Ю. А. Бага- |
|
|||||||||||||||||
ряцкого: |
< 1 0 0 > ц |
| | < 1 1 0 > а , |
< 0 1 0 > ц |
|
| | < 1 1 1 > а |
|
||||||||||||
и < 0 0 1 > ц |
| | < 1 1 2 > а 1 |
V. Просвечивающий |
электрон |
|
||||||||||||||
ный микроскоп в заводской лаборатории |
(М. Н. П а н - |
|
||||||||||||||||
к о в а, |
А. Г. К о з л о в а, |
Л. М. У т е в с к и й) . |
. . . |
542 |
||||||||||||||
Литература |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
573 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Эта книга призвана помочь металловеду практически овладеть методом просвечивающей дифракционной элек тронной микроскопии — приемами съемки и объективно го анализа электронных микрофотографий и микроди фракционных картин для решения типичных металловед ческих задач, помочь полнее использовать возможности метода.
За последние годы изданы капитальные учебно-мето дические руководства и монографии по электронной микроскопии, дефектам в кристаллах и физическому ме талловедению, пользуясь которыми специалист, имею щий современную общую физико-математическую подго товку, может приобрести научную и методическую квалификацию, необходимую для результативного при менения дифракционной электронной микроскопии в ис следованиях металлов и сплавов.
Фундаментальное руководство по теории и практике электронной микроскопии «Электронная микроскопия тонких кристаллов» издано в 1965 г. английскими металлофизиками П. Хиршем, А. Хови, Р. Никольсоном, Д. Пэшли и М. Уэланом — создателями теории дифрак ционного контраста и авторами ряда работ, ставших классическими. Совершенно очевидно, что эта книга, вы шедшая в русском переводе в 1968 г., еще долго не уста реет. Но следует считаться и с тем, что рассчитана она на читателя, имеющего достаточно солидную подготовку в области кристаллографии, классической оптики, кван товой механики, теории упругости, хорошо владеющего современными дислокационными представлениями. Коро-
2 - 2 30 |
9 |
че говоря, книга рассчитана скорее на физика, чем на металловеда. И естественно, что в этой книге, как и в других монографиях и руководствах по электронной микроскопии, не получили достаточного освещения мето
дика, приемы и техника решения |
наиболее |
типичных |
||
для металловедческого исследования |
задач — фазового |
|||
и кристаллогеометрического анализа |
структуры |
слож |
||
ных металлических материалов. |
|
|
|
|
Кроме того, со времени выхода |
в |
свет книги |
Хирша |
|
и др. в методике дифракционной электронной |
микроско |
пии появилось немало нового, позволяющего точнее ре шать различные структурные задачи, в том числе и та кие, которые еще недавно нельзя было даже поставить. Наиболее важное и разбросанное по разным журналам, не всегда доступным, должно быть принято на вооруже ние металловедами-микроскопистами. Мы надеемся так же, что для начинающих может быть полезным и соб ственный методический опыт авторов.
Все это и побудило нас составить настоящую книгу, в которой основное внимание уделено тем вопросам, ко торые меньше других отражены в литературе, но повсе дневно возникают при постановке и в ходе электронномикроскопического исследования металлов и сплавов. Так, в книге более детально и конкретно, чем в имею щейся литературе, показаны приемы и техника построе ния модели обратной решетки кристалла и ее сечений для расшифровки электроннодифракционных картин в целях фазового анализа и определения локальной кри сталлографической ориентировки и разориентировки — тем более, что даже в монографии [ 1 ] , специально по священной этому вопросу, упущен ряд важных моментов. Другим специфическим для электронной микроскопии подходом к решению многих вопросов металловедения и физики металлов является определение ориентационных и габитусных соотношений фаз по дифракционным картинам и микроизображениям с помощью стереогра фических проекций, матриц соответствия и моделей сов мещенных обратных решеток. Поскольку ни в учебной, ни в монографической литературе эти приемы не рас смотрены совместно, им уделено значительное место.
Материал книги расположен в той последовательно сти, в какой выполняется исследование, начиная от тех нической подготовки эксперимента и изготовления об-
10
разцов. Изложены методы решения различных задач, повседневно возникающих при проведении электронномикроскопического исследования уже на стадии работы оператора микроскопа: при съемке в светлом и темном полях, в разных дифракционных условиях, регулируемых для выявления структурных причин различных эффектов контраста или для кристаллографических измерений.
Основная по объему часть книги посвящена методике и примерам анализа микродифракционных картин и электронных микрофотографий, характерных для ме таллов и сплавов, и новым методическим приемам, раз работанным в самое последнее время и позволяющим получить важную дополнительную информацию об изу чаемом объекте.
Меньше, чем, вероятно, можно было бы ожидать от |
|
книги под таким названием, в ней содержится |
сведений |
о методике исследования структуры стареющих |
сплавов, |
по которой имеется |
огромный материал |
в периодической |
и монографической |
литературе, в том |
числе — моногра |
фии [2 и 3] . По той же причине здесь не приводятся все предложенные до сих пор способы определения энергии дефекта упаковки (с ними можно ознакомиться, напри мер, по монографии Я. Д. Вишнякова [4], по книгам [5—10]), но рассмотрен новый, наиболее прямой и на дежный из имеющихся — метод слабых пучков.
В книге вовсе не рассматриваются методические во просы, относящиеся к другим видам электронной микро скопии — эмиссионной, растровой и т. д. Не рассматри ваются также вопросы микроанализа химического со става с помощью тонкого пучка электронов, поскольку та кой анализ, даже с помощью приставки к тому же элек тронному микроскопу, в силу специфических трудностей, как правило, выполняется специалистом-спектралыци- ком. Наконец, теория дифракционного контраста дана лишь в самом конспективном виде, и за деталями чита тель должен обратиться к книгам Хирша и др. [5], Амелинкса [7], Хейденрайха [11].
|
Эта книга является плодом коллективного труда. Ее |
|||||||
авторами, кроме |
указанного |
на |
титуле, |
являются |
||||
М. |
Н. |
Панкова, |
М. |
П. |
Усиков, Л. Я. |
Винников, |
||
М. |
Н. |
Спасский, |
Э. |
Р. |
Кутелия, |
Г. Л. |
Иванова, |
|
В. |
Г. Курдюмов, А. М. |
Глезер, |
Л. Г. Орлов, |
В. А. Со |
ловьев, А. Г. Хачатурян, Л. Е. Чернякова, Э. И. Черня-
9* 11
ков, В. М. Косевич, А. Г. Козлова, Е. А. Пикус, А. Б. Ноткин, Г. Д . Сухомлин, М. А. Ногаев, П. В. Терентьева,
А.В. Суязов, В. И. Иконников, В. К. Беляев.
Т.А. Дзиграшвили выполнил большую часть рисун ков. Помощь в подготовке книги оказали: Л. А. Морозо
ва, О. Д. Шашков, С. |
В. Хегай, |
Г. Ф. Шитикова, |
Е. Я- Осада. |
|
|
Большинство приводимых в книге экспериментальных |
||
результатов и примеров |
получено в |
лаборатории фазо |
вых превращений Института металловедения и физики металлов Ц Н И И Ч М при постоянной и квалифицирован ной помощи Н. Н. Коноховой, Т. М. Климовой, С. Н. Вью новой, Л. А. Болдыревой, Т. Г. Валовой.
Мы весьма признательны докт. техн. наук проф. Ю. А. Скакову за критический просмотр рукописи и цен ные рекомендации, которые были учтены при редактиро вании.
Основываясь при составлении этой книги главным образом на собственном опыте, мы, возможно, какие-то вопросы осветили слишком подробно, а какие-то скудно или даже вовсе упустили и с благодарностью и интере сом примем любые замечания и советы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л. |
М. |
|
У т е в с к и й |
||
|
|
|
Список |
литературы |
|
к |
предисловию |
|
|
|
||||||||||
1. Э н д р ю с |
|
К., |
Д а й с о н |
Д., |
К и о у н |
С. Электронограммы и |
их |
|||||||||||||
|
интерпретация. М., «Мир», 1971. 256 с. с ил. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2. |
Б у й н о в |
Н. |
Н., |
З а х а р о в Р. |
Р. |
|
Распад металлических |
пе |
||||||||||||
|
ресыщенных |
твердых растворов. М., |
«Металлургия», |
1964. |
142 с. |
|||||||||||||||
|
с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
К е л л и |
А., |
|
Н и к о л с о н |
Р . |
Дисперсионное |
твердение. |
М., |
||||||||||||
|
«Металлургия», 1966. 288 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4. |
В и ш н я к о в |
|
|
Я. Д- Дефекты упаковки в кристаллической |
||||||||||||||||
|
структуре. М., «Металлургия», 1970. 215 |
с. с ил. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
5. |
Электронная |
микроскопия тонких кристаллов. М., |
«Мир», |
1968. |
||||||||||||||||
|
574 с. с ил. Авт.: П. Х и р ш , |
А. X о в и, |
Н и к о л с о н |
Р., |
П э ш - |
|||||||||||||||
|
л и Д., У э л а н М. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
6. |
Т о м а с |
|
Г. |
|
Электронная микроскопия |
металлов. М., И Л , |
1963. |
|||||||||||||
|
347 с. с |
ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
А м е л и н к с |
|
С. Методы прямого наблюдения дислокаций. М.. |
|||||||||||||||||
|
«Мир», 1968, 440 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
8. |
Ф р и д е л ь |
|
Ж . |
Дислокации. М., |
«Мир», |
1967. 643 |
с. с ил. |
|
|
|||||||||||
9. |
Х а л л |
Д . |
Введение в |
дислокации. М., |
Атомиздат, |
1968. |
280 |
с. |
||||||||||||
|
с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
Н о в и к о в |
|
И. И. Дефекты кристаллической решетки металлов. |
|||||||||||||||||
|
М., «Металлургия», |
1968. |
188 с. с |
ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
П . Х е й д е н р а й х |
Р . |
Основы |
просвечивающей электронной микро |
|||||||||||||||||
|
скопии. М., |
«Мир», |
1966. |
471 с. с |
ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
12