大面积 EBSD mapping

增材制造（AM）技术因其能够从数字模型中制造复杂的三维物体而在许多行业（如航空航天和医疗）中被广泛应用。

在本例中，采用激光选区熔化（Selective Laser Melting，SLM）工艺中的粉末床熔融技术，生产用于医疗植入体的奥氏体不锈钢。所使用的设备为400W单激光器的选择性激光熔化设备SLM125。随后，依据DIN 50125标准对样品进行拉伸试验。

研究材料内部的孪晶界和晶粒尺寸的空间变化，有助于更好地理解制造工艺对最终产品力学性能（如强度和延展性）的影响。为此，EBSD是一种必不可少的分析技术，可用于研究金属和合金微观结构的变化。

因此，我们在常规拉伸试验后进行了超大面积的EBSD分析：仅需一次设置，设备即可按顺序自动测量拼接500张图（总计2.4亿个点），测量了整个样品的织构变化。测量完成后，数据自动保存，EBSD探测器自动收回，电子束自动关闭。

成功进行大面积EBSD分析的先决条件是需要一个平整样品，并且以EBSD花样信号最弱的位置（即变形最强的区域）为基准设置信号参数。

如果样品表面并非绝对平整，并且在测量过程中无法补偿对焦，我们建议在信号最弱且中等形貌高度的区域设置EBSD信号。这样我们仍然可以使用我们的EBSD系统（QUANTAX EBSD）对样品其他区域进行标定，因为该系统能够标定略微饱和过曝的花样。

在ARGUS™取向衬度图（图1）以及EBSD取向图（图2和图3）中，奥氏体的滑移和孪晶变形机制清晰可见。在图2中，可以看到晶粒择优取向的突然变化（IPFx中取向从绿色变为蓝色，）：当应变达到特定值时，会引发特定的初始取向的最大旋转角度。[1] 已有研究显示，在单轴拉伸至14%应变时，变形奥氏体中也表现出相同的趋势。[2]

当我们放大观察微观结构（图3）时，可以看到典型的变形奥氏体钢的晶界分布。图中高密度的小角度晶界（LAB）表明，样品在增材制造（AM）过程及后续的拉伸测试中经历了高冷却速率和高应变速率。此外还可见样品中存在较高比例的孪晶界（TB），这些孪晶界是在上述两种工艺测试过程中形成的。

[1]: Wansong Li et. al, Materials Characterization 163 (2020) 110282

[2]: K. Yvell et. al, Materials Characterization 135 (2018) 228-237

Sample courtesy of Dr.-Ing. Kristina Roder, Research assistant, Chair of Lightweight Structures and Plastics Processing, Technical University of Chemnitz (Germany).