Способ определения ориентации монокристаллов Советский патент 1977 года по МПК G01N21/60 

1

Изобретение относится к исследованию монокристаплических образцов или крупнозернистых попикристаплических образцов.

Известны оптические методы определения ориентации кристаллитов по двойниковым образованиям, которые включают измерение углов, образованных следами пересечения двойников с поверхностью образца или определение пространственного положения плоскостей двойникования и линии их пересечения

11 и 2.

Известные методы имеют ограниченное

применение, обусловленное тем, что для их осуществления необходимо не менее двух ситем двойникования, тогда как в большинстве кристаллов наблюдается либо одна система двойникования, либо из нескольких возможных в определенных условиях реализуется только одна.

Известен рентгенографический метод исследования кристаллов по двойниковым образованиям, заключающийся в снятии рентгенограммы и определении с помощью стандартной стереографической проекции кристалло-

графических индексов и ориентации элементов двойникования з}.

Одним из рентгенографических методов исследования кристаллов по двойниковым образованиям является метод двух перпендикулярных плоскостей. Этот метод заключается в том, что приготовляют щлиф на двух пересекающихся под прямым утлом поверхностях образца. В случае крупнозернистых поликристаллических образцов для исследования выбирают зерна, которые одновременно пересекаются поверхностями шлифа. Затем измеряют углы между линиями двойникования и внешними координатными осями, рентгенографически определяют ориентацию главных кристаллографических направлений зерна и кристаллографические индексы плоскости двойникования по отношению к выбранным координатным осям 4

Недостатком рентгенографических методов определения ориентации монокристалле® является длительность получения рентгенограмм и относительная сложность их обработки. Цель изобретения - упростить способ. Это достигается тем, что измеряют высоты ступенек, образованных двойниковой прослойкой на перпендикулярных плоскостях и определяют направление сдвига, затем измеряют угол, образсяванный поверхностью двойниковой прослойки с поверхностью обра ца, ВЬ):ЧИСЛЯЮТ угОЛ МОЖДУ ПЛОСКОСТЬЮ двойникования и второй неискаженной плоскостью двойника и сравнивают вычисленное значение с известными данными. На фиг. 1 изображен двойник и положение его основных плоскостей, общий вид; на фиг. 2 - сечение двойника плоскостью сдви га. Способ реализуют следующим образом. Приготовляют образец с двумя взаимно перпендикулярными полированными гранями На поверхности образца вблизи ребра, образованного пересечением взаимно перпендикуля ных псеерхностей, инициируют двойник одни из известных методов. Затем измеряют углы of. р (Фи образованные ребром АВ со следами плоскости скольжения на полированных гранях образца, и записьшают уравнение плоскости К в системе координат ху z . Далее измеряют высоту ступенек h и h2)O6paзсжанных двойниковой прослойкой на шлифо ванных поверхностях образца, например, с помощью интерферометрического микроскопа и определяют направляющие косинусь углов проекции т направления сдвига 1 на плоскость zy . В системе координат X у 2 записывают уравнение прямой, являющейся проек1щей на плоскость К . Таким образом, определяют ориентацию направления сдвига. В той же системе координат записываю уравнение плоскости сдвига ё (плоокость 5 перпендикулярна к плоскости К, и содержит направление I,) Затем получают профиль двойника в пло кости, перпендикулярной к линии двойника и поверхности образца, например, с помощью интерференцисшного микроскопа ,и измеряют угол фд , образованный поверхность двойниковой прослойки с поверхностью образца, после чего угол ф, лежащий в плоскости 6 , вычисляют из формулы: &W a + CQS8tg ggC05}f где JJ- угол образованный линией двойника со следом плоскости б на поверхности образца; 0 - угол наклона плоскости 5 к поверхности образца; ф - угол, лежащий в плоскости 5 s ф - угол между плоскостью образца и поверхностью двойника. Из соотношения СОЗф-С05(ар + ф) oC arcctg (см. фиг. 2) определ51ют угол разворота второй неискаженной плоскости двойника К ,- оС, а затем - угол Z.f K/3,J ai между плоскостями К и К „ Для возможных систем двойникования определяют по известным кристаллографическим индексам плоскостей углы между плоскостями К г. . сравнивают их с ранее полученным значением угла 2 ф . Таким образом, определяют систему двойникования, оринтацию плоскостей и направления-г| Задача значительно упрощается, если известно, к какой системе двойникования принадлежит наблюдаемый на поверхности образца двойник. Это возможно в следующих случаях: кристалл имеет лишь одну известную систему двойникования; система двойникования может быть определена по конфигурации двойника, появленик его в определенных условиях деформирования или при определенной температуре. В этом случае для определения ориентации кристалла необходимо найти положение плоскости двойникования К и направления сдвига 1 в системе координат, свя с поверхностью образца. Формула и а о 5 р е т е н ;/1 р Способ определения ориентации мокохристсл-лов, заключающийся в том, что измеряет углы между лк:-шями двойникования и внешними координатными осями, определяют кристаллографи ческие индексы плоскости двойникования и еа ориентацию по отношению к выбранным координат1Л1м осям, отличающийс я тем, что, с целью упрощения процесса определения, измеряют высоты ст пенек, образованных двойниковой прослойкой на перпендикулярных плоскостях, и определяют направление сдвига, затем измеряют угол, образованный поверхностью двойниковой прослойки с поверхностью образца, вычисляют угол между плоскостью двойник жания и второй неискаженной плоскостью двойника, по котороху судят об ориентации монокристаллов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Хаюткн С. Г, Спичинецкий Е. С. - 3 сб. Металловедение и обработка цветных металлов и спяавов% М.. Металлургия.1968. т. 27, стр. 19. 2. Лабораторная металлография. М., Металлургия , 1965. стр. 309.5 3. . Ходцен А. Н. Физическое металлове. AeHH урана М. Металлургиздат , 1962, стр. 84-11Ь.

Фиг.1 Побер)(ность о5рази,ауз Фиг.г