Способ определения кристаллографической ориентации монокристаллов с ОЦК-решеткой Советский патент 1983 года по МПК C30B33/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ ОРИЕНТАЦИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ С ОЦК-РЕШЕТКОЙ

1

Изобретение относится к производству монокристаллов и кристаллографии и может быть использовано для кристаллографической ориентации изделий из микрокристаллов с ОЦК-решеткой.

Для кристаллографической ориентации монокристаллических тел в настоящее время применяют методы рентгенографического анализа. Из них наболее известен и широко распространен метод Лауэ или метод неподвижного кристалла, который заключается в съемке неподвижных монокристаллов в полихроматическом излучении для выявления симметрии характерных точек и их ориентировки 1.

Указанный способ ориентации кристаллов отличается трудоемкостью, для его реализации требуется сложное дорогостоящее оборудование.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения анизотропии кристалла, в том числе и с ОЦК-рещеткой, путем изменения микротвердости по Кнупу. Этим способом можно выявить направление наибольшей твердости на кристаллографических плоскостях 2.

Однако в общем случае известный способ не позволяет выявить кристаллографическую плоскость или кристаллографическое направление с низкими миллеровскими индексами.

5 Цель изобретения - идентификация кристаллографических плоскостей и направлений с низкими индексами Миллера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения кристалло10 графической ориентации монокристаллов с ОЦК-решеткой путем измерения микротвердости на плоскости образца по методу Кнупа микротвердость измеряют в пределах 180° по кругу, строят розетку микротвердости с зеркальным отображением по15лученных результатов на весь круг и сравнивают ее с известными розетками микротвердости для плоскостей с низкими индексами Миллера.

Образцы-шаблоны получают измерением 20 микротвердости по Кнупу и построением розеток на образцах с известной ориентацией.

На фиг. 1 представлена розетка микротвердости для плоскости (100); на фиг. 2 - то же, для плоскости (ПО), на фиг. 3 - то же, для плоскости (111).

Пример. На плоской электрополированной поверхности трех пластин из монокристалла PeSi (3,5% Si) измеряют твердости Кнупа на мйкротвердометре ПМТ-3. Заранее известно, что пластины имеют одну из трех ориентации: (100), (ПО), или (111). Испытания проводят через каждые 15° в интервале 180° путем последовательного вращения плоскости образца относительно неподвижной оси алмазной пирамиды Кнула с соотношением диагоналей 7:1. Нагрузку Р выбирают равной 1,962 Н (200 гс). Каждому фиксированному положению образца соответствуют три измерения. Измеряют длину длинной диагонали 1 отпечатка с помощью микроскопа, которым укомплектов-ан микротвердомер, с оптическим увеличением 400.

По результатам определения Еср(1/3)

( + з) трех отпечатков рассчитывают величину твердости по Кнупу Н

по следующей формуле:

Н Р -ЗЛОбР

HK-S---E -,

гдеЬ-условная площадь боковой поверхности отпечатков,

Кср- средняя длина длинной диагонали, мм.

Пользуясь таблицами (ГОСТ 9450-76), по значению fcp определяют величину HX. Полученные значения представляют в виде кр.уговых розеток микротвердости с зеркальным отображением результатов на вторую половину круга в зависимости от угла отклонения от начального направления вдавливания, совмещенного с длинной диагональю пирамиды Кнупа.

Сравнивая путем последовательного наложения полученных розеток микротвердости с щаблонами-эталонами (фиг. 1-3), устанавливают кристаллографическую ориентацию исследованных образцов.

Использование предлагаемого способа определения кристаллографической ориентации монокристаллов с ОЦК-рещеткой

обеспечивает по сравнению с известными возможность определения индексов главных плоскостей и направлений с помощью простых измерений микротвердости по Кнупу. Причем для определения ориентации кристалла не требуется специальное помещение, сложное оборудование, уплощаются условия труда.

Формула изобретения

Способ определения кристаллографической ориентации монокристаллов с ОЦК-решеткой путем измерения микротвердости на плоскости образца по методу Кнупа, отличающийся тем, что, с целью идентификации кристаллографических плоскостей и направлений с низкими индексами Миллера, микротвердость измеряют в пределах 180° по кругу, строят розетку микротвердости с зеркальным отображением полученных результатов на весь круг и сравнивают ее с известными розетками микротвердости для плоскостей с низкими индексами Миллера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Горелик С. С., Расторгуев Л. Н., Скаков Ю. А. Рентгенографический и электроннооптический анализ. М., «Металлургия, 1970. 2. Thibault N. W. Nyquist N. Z. «The measured Knoop hardness of actions. Arn. Soc.Metals, 1947, v. 38, p. 271 (прототип).

tito

/й.

то

i1QO