Осциллограф материалов - Materials oscilloscope

А осциллограф материалов решенный во времени синхротрон рентгеновские лучи высоких энергий техника для быстрого изучения фаза состав и микроструктурный связанные с этим изменения в поликристаллическом образце.[1] Такое устройство было разработано для исследования in situ образцов, подвергающихся физическому воздействию. термомеханический моделирование.[2][3]

Принцип

Типичные материалы осциллографа следы двухфазного металла при пластической деформации при высокой температуре.[4]

Двумерные дифракционные изображения тонкого синхротронного луча, взаимодействующего с образцом, записываются во временных рамках, так что можно различить отражения, исходящие от отдельных кристаллитов поликристаллического материала. Обработка данных осуществляется таким образом, что дифракционные кольца выпрямляются и отображаются построчно с штрихами во времени.[3] Следы, так называемые временные шкалы на графиках азимутального угла / времени, напоминают кривые осциллографа, давая представление о процессах, происходящих в материале при пластической деформации или нагреве, или и том и другом,[4][5][6][7][8] Эти временные шкалы позволяют различать рост или измельчение зерна, формирование субзерен, системы деформации скольжения, кристаллографическое двойникование, динамическое восстановление, динамическую рекристаллизацию одновременно в нескольких фазах.

История

Развитие было предпринято на основе проекта по современным дифракционным методам исследования термомеханических процессов,[9] и началось с холодной деформации медного образца на ESRF в 2007 году, после чего последовала горячая деформация циркониевого сплава на APS в 2008 году. Вскоре после этого был испытан ряд других материалов, и был получен опыт работы с графиками. Пока ESRF и APS играл главную роль в экспериментальных установках, японский высокоэнергетический синхротрон в раунде, Весна-8 затем в 2013 году было проведено технико-экономическое обоснование такого рода. Между тем новый ПЕТРА-III Синхротрон в DESY построил специальный канал для этой цели, открыв исследования осциллографа материалов для широкой публики. Осциллограф именных материалов был представлен в 2013 году и впоследствии использовался на таких конференциях, как MRS и TMS.[10][11]

Выполнение

Помимо установок на многоцелевых объектах, первая специализированная конечная станция была построена на накопительном кольце PETRA-III, где этот метод обычно применяется.

Рекомендации

  1. ^ Клаус-Дитер Лисс: «К осциллографу материалов: дифракция в реальном времени на металлах при термомеханической деформации», TMS-2015, http://www.programmaster.org/PM/PM.nsf/ViewSessionSheets?OpenAgent&ParentUNID=4AE20368ED00DE3585257D3B0011C714[нужен лучший источник ]
  2. ^ К.-Д. Лисс: «Термомеханическая обработка в синхротронном пучке - от простых металлов до многофазных сплавов и интерметаллидов», World Journal of Engineering, 7 / Sup2 (2010), P438.
  3. ^ а б Клаус-Дитер Лисс, Кун Ян: «Термомеханическая обработка в синхротронном пучке», Материаловедение и инженерия: A, 528/1 (2010), с. 11-27. doi / 10.1016 / j.msea.2010.06.017
  4. ^ а б К.-Д. Лисс; Т. Шмоельцер; К. Ян; М. Рид; М. Пил; Р. Диппенаар; Х. Клеменс (декабрь 2009 г.). «Исследование на месте динамической рекристаллизации и горячей деформации многофазного сплава алюминида титана». Журнал прикладной физики. 106 (11): 113526–(1–6). Дои:10.1063/1.3266177.
  5. ^ К. Ян, К.-Д. Лисс, У. Гарбе, Дж. Дэниэлс, О. Кирстейн, Х. Ли, Р. Диппенаар: «От отдельных зерен к текстуре», Advanced Engineering Materials, 11/10 (2009), стр. 771-773 (+ титульный лист). doi / 10.1002 / adem.200900163 + doi / 10.1002 / adem.200990026
  6. ^ К.-Д. Лисс, У. Гарбе, Х. Ли, Т. Шамброн, Дж. Д. Алмер, К. Ян: «Наблюдение на месте динамической рекристаллизации в объеме циркониевого сплава», Advanced Engineering Materials, 11/8 (2009), стр. 637-640 (+ титульный лист). doi / 10.1002 / adem.200900094 + doi / 10.1002 / adem.200990021
  7. ^ К. Ян, Д.Г. Карр, доктор медицины Каллаган, K-D. Лисс, Х. Ли: «Механизмы деформации сталей с индуцированной двойникованием пластичности: определение характеристик и моделирование на синхротроне на месте», Scripta Materialia 62/5 (2010), с. 246-249. doi / 10.1016 / j.scriptamat.2009.11.008
  8. ^ Клаус-Дитер Лисс, Кун Ян, Марк Рид. «Физическое термомеханическое моделирование магния: исследование дифракции на месте» Материаловедение и инженерия: A 601 (2014): 78-85. doi / 10.1016 / j.msea.2014.02.014
  9. ^ ТермоМех.Про http://www.ansto.gov.au/ResearchHub/Bragg/CurrentResearch/ScientificProjects/Thermo-MecPro/index.htm[нужен лучший источник ]
  10. ^ 17. Сентябрь 2013 г., семинар Neutron Industrial Promotion по анализу остаточных напряжений и деформаций, Токио, Япония, приглашенный доклад: Клаус-Дитер Лисс: «Современные дифракционные методы исследования термомеханических процессов»
  11. ^ Нейтронное и синхротронное излучение с приложениями для натурных исследований в материаловедении http://www.campnano.org/web/en/communication/invited_visitors/2014/1016/728.html[нужен лучший источник ]