[發明專利]一種鈦合金原始β晶粒晶體取向的確定方法

在審

• 申請號: 202110971404.5
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113884522A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 趙子博;王清江;劉遠宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N23/203
• 分類號: G01N23/203;G01N21/84
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 孫奇

1.一種鈦合金原始β晶粒晶體取向的確定方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：利用利用EBSD測得次生α相集束的晶體取向，計算得出該次生α相對應的6種β母相變體的晶體取向；

步驟二：計算6種β母相變體可產生的6組次生α相的晶體取向，對比實測次生α相的晶體取向，找出每組中取向差最小的次生α相變體；

步驟三：計算這6種次生α相變體的空間幾何取向，并求出其跡線方向，與顯微組織對比，確定原始β晶粒晶體取向。

2.按照權利要求1所述的一種鈦合金原始β晶粒晶體取向的確定方法，其特征在于：所述步驟一的具體方法為：

為了描述多晶材料中晶體取向和板條組織在樣品坐標系中的空間幾何取向，需要定義樣品坐標系為參考坐標系；為研究方便，坐標系的定義一般遵循右手法則；鈦合金中，可將具有密排六方晶體結構的α相的[11-20]、[10-10]和[0001]方向和體心立方結構的β相的001、010和100方向，分別對應樣品坐標系的X軸、Y軸和Z軸；對于任意取向的晶體，可以利用歐拉角表示晶體取向，歐拉角與晶體坐標變換矩陣G之間的關系可用式(1)表示；當晶體坐標系與樣品坐標系的對應坐標軸平行時定義為初始取向，即歐拉角

利用EBSD測得次生α相集束的晶體取向，通過式(2)計算得出該次生α相在α相→β相轉變過程中可產生的6種β母相變體的晶體取向，

式中六方晶系的對稱操作矩陣；A^α為次生α相的晶體取向矩陣，B為β晶粒的晶體取向矩陣，D為次生α相的(0001)_α面與11-20_α方向和β相的(011)_β面與1-11_β方向的轉變矩陣。

3.按照權利要求1所述的一種鈦合金原始β晶粒晶體取向的確定方法，其特征在于：所述步驟二的具體方法為：

將步驟而求得的6種β變體的晶體取向代入式(3)，計算這6種β相變體在β相→α相轉變過程中生成的6組次生α相的晶體取向；

式中代表立方晶系的對稱操作矩陣。將計算結果與實測結果比較，在每組數據中找出與計算結果取向差最小的α變體。

4.按照權利要求1所述的一種鈦合金原始β晶粒晶體取向的確定方法，其特征在于：所述步驟三的具體方法為：

結合表1和式4確定該α變體的空間幾何取向，空間幾何取向以盤狀α相寬面法線方向表示，

式中為板條α相變體的寬面在樣品坐標中的法線方向；B^T為原始β晶粒取向的轉置矩陣；為不同的板條α相變體在晶體坐標系的寬面法線方向。

利用式5計算6種β變體生成的次生α相在觀察面(001)的跡線方向，

其中：式中為次生α相板條與觀察面的交線方向，并與顯微組織相對應，確定原始β晶粒的晶體學取向。