[发明专利]一种由显微组织形貌确定钛合金β相取向的方法

摘要

本发明属于钛合金显微组织分析与晶体学领域，涉及一种由显微组织形貌确定钛合金β相取向的方法。本发明根据α相与β相间的晶体学位向关系，通过普通的显微组织形貌，反推计算出原始β相的取向，并能同时确定析出的α相的位向。降低制样的要求，提高数据采集与分析效率，放宽了对设备条件与能力的限制，使普通的低成本的光学显微镜也能实现晶体取向测定与分析，极大提高了该方法的适用范围，并降低了测试成本。同时，在完成了图谱绘制与数据库的建立之后，借助大数据与图像识别技术的拓展应用，可以快速的实现晶体取向的自动化标定，使效率得到质的提升。

主权项

1.一种由显微组织形貌确定钛合金β相取向的方法，其特征在于，实施步骤如下：(1)、将原始试样在β相转变温度以上5℃～20℃保温5min～10min，然后随炉冷却至室温，获得魏氏组织试样；(2)、利用步骤1.1获得的魏氏组织试样制备透射电镜观察用薄片试样；(3)、采用透射电镜对步骤1.2获得的薄片试样中的α集束进行观察，将成像模式与衍射模式结合，确定该合金中α相从β相析出时的惯习面{hkl}βh；(4)、根据β相的晶体学对称关系，确定步骤1.3获得的惯习面{hkl}βh的i个等同晶面(h1k1l1)βh，(h2k2l2)βh，(h3k3l3)βh，…(hikili)βh；(5)、根据关系式[uiviwi]βN＝(hikili)βh×(hkl)βa计算任一β相晶面(hkl)βa与步骤1.4获得的i个等同晶面(h1k1l1)βh，(h2k2l2)βh，(h3k3l3)βh，…(hikili)βh间的i个交线晶向[u1v1w1]βN，[u2v2w2]βN，[u3v3w3]βN，……[uiviwi]βN；(6)、根据关系式Cosαij＝(ui·uj+vi·vj+wi·wj)/[(ui2+vi2+wi2)·(uj2+vj2+wj2)]0.5确定步骤1.5获得的i个交线晶向[u1v1w1]βN，[u2v2w2]βN，[u3v3w3]βN，……[uiviwi]βN两两之间的夹角α12、α13、α23、……αij；(7)、根据关系式Cosθia＝(hi·hj+ki·kj+li·lj)/[(hi2+ki2+li2)·(hj2+kj2+lj2)]0.5确定任意β相晶面(hkl)βa与步骤1.4获得的i个等同晶面(h1k1l1)βh，(h2k2l2)βh，(h3k3l3)βh，…(hikili)βh间的i个夹角θ1a，θ2a，θ3a，……θia；(8)、根据关系式δia＝δ/sinθia，确定厚度为δ的α层片在步骤1.4获得的i个等同晶面(h1k1l1)βh，(h2k2l2)βh，(h3k3l3)βh，…(hikili)βh析出时，在观察面为(hkl)βa时的表观厚度δ1a，δ2a，δ3a，……δia；(9)、利用步骤1.3～1.8获得的数据，绘制观察面为任一β相晶面(hkl)βa时的标准图谱，形成该合金的数据库；(10)、根据标准GB/T 5168‑2008规定的方法将步骤1.1获得的魏氏组织试样制成金相试样；(11)、采用光学显微镜或扫描电子显微镜观察步骤1.10获得的金相试样，采集显微组织照片；(12)、测定步骤1.11中获得的显微组织照片中目标原始β相中α集束间的两两夹角，及每个α集束内所有α层片的平均宽度；(13)、将步骤1.11得到的组织照片和步骤1.12得到的数据与步骤1.9获得的数据库进行匹配，确定β相的取向。