ствующие операции переноса проекции в другую полу сферу или заготовить стереографическую проекцию с противоположными полюсами тех же плоскостей. По
люсы е-решетки, оказавшиеся на |
данном сечении |
(мери |
диане сетки Вульфа), указывают |
направления радиусов- |
векторов тех узлов обратной решетки е*, которые |
лежат |
в этом сечении. Измерив углы между векторами |
реше |
ток а* и е* и рассчитав модули этих векторов по их ин дексам, можно построить всю совместную теоретическую сетку рефлексов от двух фаз. На проекции направлений (рис. 227) можно найти индексы соответствующих (па-
Рис. 226. |
Совместная стереографическая проекция плоскостей в о. ц. к. |
и г. п. |
решетках |
при с о б л ю д е н и и варианта ориентационного соотношения |
Д ж е к а : |
( П 0 ) а ||(001)е ; Г111]А 11[100]8
Р и с . 227. Совместная стереографическая проекция направлений в о. ц. к. и г. п. решетках д л я того ж е варианта их ориентационного соотношения, что и на рис. 226
раллельных) осей зон в двух решетках, приблизительно параллельных падающему пучку электронов.
Аналогично поступают и при построении всех воз можных теоретических электронограмм о. ц. к. и гексаго нального кристаллов, если задан тип оси зоны последне го. В этом случае надо начать построение с определения тех осей зон < U'V'W>ac о. ц. к. кристалла, которые, со гласно проекции на рис. 227, параллельны всем возмож
ным |
конкретным |
вариантам |
заданной оси |
зоны |
< t / l / W > 8 |
. Получив |
12 |
(максимум) вариантов |
индек |
сов |
< c / ' F / |
W / > > a , можно |
далее |
воспользоваться |
прави- |
лом отбора для возможного сокращения числа узловых сеток, подлежащих построению.
При сопоставлении теоретической (совместной) и экс периментальной электронограмм можно выяснить, какие из возможных вариантов ориентировок, учтенных при по строении, реализуются в действительности в данном кон кретном случае. При этом, очевидно, по одной экспери ментальной электронограмме не всегда можно однознач но определить реальное число вариантов, поскольку по-разному ориентированные кристаллы е-фазы могут давать совпадающие сетки рефлексов. Тогда для выяв ления всех имеющихся вариантов ориентировки необхо димо получить дополнительную электронограмму (или еще 2 электронограммы) при другом наклоне образца. (Этот методический прием часто используется в собствен но структурном анализе, цель которого — определение не известной кристаллической структуры.) Разные сечения сложного обратного пространства дают его трехмерное строение, а темнопольные изображения в свете разных рефлексов позволяют разделить рефлексы (узлы обрат ной решетки) по принадлежности нескольким разным выделениям (включениям) второй фазы или нескольким разным группам выделений, в каждой из которых выде ления ориентированы более или менее строго одинаково.
При сопоставлении темнопольных изображений с мик родифракционными картинами не следует забывать об экстра-рефлексах, которые при повторных отражениях дифрагированных (в особенности сильных) пучков от кристаллов другой фазы могут возникнуть в совершен
но, казалось бы, «случайных» |
местах электронограммы. |
В темном поле такие дважды |
дифрагированные пучки |
изображают только те участки образца, где разные крис таллы перекрываются.
Г л а в а 17
П Р И М Е РЫ РЕШЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ЗАДАЧ ФИЗИЧЕСКОГО МЕТАЛЛОВЕДЕНИЯ
Дифракционная электронная микроскопия используется в настоящее время при решении самых разнообразных задач металловедения и металлофизики. В качестве ха рактерных примеров ниже приведены результаты иссле дований явления наследования дислокационной структу ры при мартенситном превращении и кристаллогеометрии выделений цементита в стали.
1.СТРУКТУРА ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННОГО АУСТЕНИТА
ИЕЕ НАСЛЕДОВАНИЕ МАРТЕНСИТОМ
Интерес |
к структурным особенностям |
горячедефор- |
мированного |
аустенита резко возрос в связи с развити |
ем работ по термомеханической обработке |
[269—272]. |
Исследование структуры, формирующейся в ходе вы сокотемпературной деформации, возможно в настоящее время, во-первых, при сохранении аустенитного состоя ния до комнатной температуры и, во-вторых, при более или менее полной фиксации этой структуры быстрым охлаждением образца. Так, в работе [270] исследовалась тонкая структура аустенита в сплаве Н30Ф2 (30,4% Ni,
|
|
|
|
|
|
|
1,85% |
V) |
и стали 40Н27 |
(0,39% С, 27% |
Ni), деформиро |
ванных в |
температурных |
интервалах |
500—550 и 900— |
1000° С. Оказалось, что |
в |
первом |
возникает ячеистая |
структура, а во втором — серия |
структур — от полно |
стью |
рекристаллизованного |
состояния |
до частично ре- |
кристаллизованного с полигонизацией в отдельных зер нах или четкой ячеистой структурой.
для наблюдения ориентации плоскости субграницы, име ет ограничение, связанное с шириной изображения ли-
|
о |
[9, с. 262]. Таким образом, |
нии дислокации 40—100 А |
методом |
дифракционного |
контраста разрешаются |
суб |
границы, |
которые создают |
разориентировку < 2 ° |
(прак |
тически при наклонном расположении плоскости грани
цы по отношению |
к фольге |
эта величина |
может быть |
еще меньше) |
|
|
|
Субграницы в |
плоскостях |
типа { Ш } , |
дислокацион |
ные структуры которых удавалось разрешить, обнаружи вают гексагональные, квадратные и более сложные дис локационные сетки. Анализ векторов Бюргерса показал, что гексагональные дислокационные сетки могут быть границами кручения и смешанными [200].
Определение разориентировок типичных субграниц темнопольный методом (см. гл. 10) показало, что такие субграницы в плоскостях {111} создают разориентиров ку, как правило, 1—2° и оказываются преимущественно смешанного типа. Интересной особенностью наблюдав шейся полигональной структуры является закономерное чередование ориентировок соседних субзерен [271]. На
рис. |
229 показан |
ряд |
субграниц, параллельных |
плоско |
сти |
(111). Измерение |
разориентировок соседних |
субзе |
рен |
/—//, / / — I I I |
и т. д. показывает, что углы разориен |
тировки близки по величине, но противоположны по на правлению (рис. 230). Это означает, что повороты субзерен, создаваемые соседними субграницами, проти воположны и (по крайней мере, частично) компенсируют друг друга. Как видно из рис. 230, векторы разориенти ровки соседних субзерен (coi-n, С О И - Ш - . C U I V - V I I ) почти лежат в плоскости субграницы (111) и, следовательно, последние близки к границам наклона. Аналогичное че редование векторов разориентировок наблюдалось и для субграниц смешанного типа, расположенных в плоско стях, параллельных {111}. Качественно наблюдения за кономерного чередования контраста на соседних субзер нах (рис. 229) или зигзагообразного излома экстинкционного контура (рис. 231) также свидетельствуют
1 Этот предел может быть существенно увеличен при использо вании метода слабых пучков (см. гл. 6).
Рис. |
230. Р а с п о л о ж е н и е вектора |
разориентировки |
с у б з е р е н , |
пока |
занных на рис. 229, по отноше |
нию |
к плоскости |
субграниц |
(111) |
|
|
|
|
|
|
о частичной |
компенса |
ции |
поворотов |
субзе |
рен в пределах |
одного |
зерна |
аустенита. |
Сле |
дует |
отметить, что |
при |
действии |
одного |
отра |
жения даже |
на |
светло |
польном |
изображении |
характер |
|
изменения |
контраста |
|
субзерен |
при |
наклоне |
фольги |
качественно может указывать на присутствие компо ненты разориентировки или наклона, или кручения. Если экстинкционный контур претерпевает разрыв
(смещение) на |
субгранице, |
перпендикулярной |
плос |
кости фольги |
(рис. 231), а |
при наклоне фольги |
кон |
тур смещается вдоль следа субграницы, то это указыва ет на наличие в разориентировке компоненты кручения. Присутствие взаимно дополнительного контраста по обе стороны субграницы, перпендикулярной плоскости фоль ги, который при наклоне фольги обращается, указывает на существование в полной разориентировке компоненты наклона.
Структура аустенита, формирующаяся в процессе дробной горячей деформации при температурах 1000— 800° С, обусловливается конкурирующими процессами упрочнения и разупрочнения. С одной стороны, малая разовая степень деформации и большая ее однородность [272] препятствуют образованию высокой локальной плотности дислокаций, необходимой для формирования высокоугловой границы и ее миграции. С другой сторо ны, в результате проходящей полигонизации значитель но снижается упругая энергия системы и, следовательно, стимул к рекристаллизации.
Закономерное пространственное расположение суб границ по плоскостям {111} и сложная структура суб границ позволяют предположить, что полигональные субграницы в аустените образуются на месте плоскостей, по которым протекало скольжение, как в ходе горячей
