...
首页> 外文期刊>ふぇらむ >鉄鋼材料における定量的三次元組織解析手法: 電子線トモグラフィーの強磁性材料への適用に向けて
【24h】

鉄鋼材料における定量的三次元組織解析手法: 電子線トモグラフィーの強磁性材料への適用に向けて

机译:钢材的三维三维定量分析方法:电子层析成像技术在铁磁材料中的应用

获取原文
获取原文并翻译 | 示例
           

摘要

材料の組織を定量的に解析し,材料特性との関係付けや新しい組織学的知見の獲得を目指す試みとして,各種顕微鏡法による三次元観察の取り組みが盛んである。観察対象は,原子クラスターからバルク体まで様々なスケールに及んでいる。特に,本研究で採り上げる透過電子顕微鏡法(transmission electron microscopy: TEM)は原子レべルから数十μmオーダーまでのスケールをカバーし,形態だけでなく結晶構造や化学組成など,様々な組織•構造情報を同一視野から取得できる強みがある。%The majority of engineering steels are ferromagnetic and structually inhomogeneous on special scales ranging from nanometers to micrometers, and physical properties of engineering steels arise from three-dimensional (3D) features of the microstructure. Thus, obtaining 3D representation with a large field of view is desired for transmission electron microscopy (TEM) based microstructure characterization to establish microstructure - physical properties relationships with reasonable statistical relevancy. Here, we venture to use a conventional sample preparation process, i.e., mechanical polishing followed by electro-polishing, and experimental protocols optimization for electron tomography (ET) for ferromagnetic materials, especially engineering steels' microstructural characterization are carried out. We found that the sample thickness after the mechanical polishing step is a critical experimental parameter affecting the success rate of tilt-series image acquisition. For example, for a ferritic heat-resistant 9Cr steel with lath martensite structure, mechanically thinning down to 30 μm or thinner was necessary to acquire an adequate tilt-series image of carbide precipitates in the high-angle annular dark-field scanning TEM (HAADF-STEM) mode. On the other hand, tilt-series image acquisition from dislocation structures remains challenging because the electron beam deflection during specimen-tilt was unavoidable and significant in the HAADF-STEM mode. To overcome the electron beam deflection problem, we evaluate several relatively accessible approaches including the "Low-Mag and Lorentz" TEM/STEM modes; although they are rarely used for ET, both the modes reduce or even zero the objective lens current and likely weaken the magnetic interference between the ferromagnetic specimen and the objective lens magnetic field. The advantages and disadvantages of those experimental components are discussed.
机译:为了定量分析材料的结构并将其与材料特性相关联并获得新的组织学知识,人们积极地努力通过各种显微镜方法进行三维观察。观察对象的范围从原子团簇到块体。尤其是,本研究中使用的透射电子显微镜(TEM)覆盖的原子尺度高达几十微米,不仅包括形态,还包括各种结构,例如晶体结构和化学成分。它具有从相同视野获取信息的优势。 %大多数工程钢是铁磁性的,并且在从纳米到还原的特殊尺度上具有结构上的不均匀性,并且工程钢的物理特性是由于微观结构的三维(3D)特征而产生的,因此,可以获得具有较大视野的3D表示形式基于透射电子显微镜(TEM)的微观结构表征需要建立具有合理统计相关性的微观结构与物理性质之间的关系。在此,我们冒险使用常规的样品制备方法,即机械抛光后进行电抛光,并优化实验方案对铁磁材料的电子断层扫描(ET)进行了特别是工程钢的显微组织表征,我们发现机械抛光步骤后的样品厚度是影响倾斜系列图像获取成功率的关键实验参数。对于一种具有板条马氏体结构的铁素体耐热9Cr钢,必须进行机械减薄至30μm或更薄才能在高角度环形暗场扫描TEM(HAADF-STEM)模式下获得足够的碳化物沉淀物倾斜系列图像。另一方面,从位错结构获取倾斜系列图像仍然具有挑战性,因为在HAADF-STEM模式下,样品倾斜过程中电子束的偏转是不可避免的并且很明显。为克服电子束偏转问题,我们评估了几种相对容易接近的方法。包括“低磁和洛伦兹” TEM / STEM模式;尽管它们很少用于ET,但是这两种模式都会降低甚至将物镜电流归零,并且有可能减弱铁磁样本和物镜磁场之间的磁干扰。讨论了那些实验组件的优缺点。

著录项

  • 来源
    《ふぇらむ》 |2014年第7期|B73-B80|共8页
  • 作者单位

    九州大学 大学院総合理工学研究院;

    東北大学 金属材料研究所;

    バージニア工科大学 材料工学科;

    九州大学 大学院工学研究院;

    九州大学 大学院総合理工学研究院;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 jpn
  • 中图分类
  • 关键词

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利
获取原文

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号