La diffraction électronique rétrodiffusée (EBSD) est une technique basée sur un microscope électronique à balayage (MEB) qui fournit des informations cristallographiques sur la microstructure d'un échantillon. Dans l’EBSD, un faisceau d'électrons interagit avec un échantillon cristallin incliné et génère un cliché. Le cliché est caractéristique de l'orientation cristalline de l'échantillon où il a été généré. Par conséquent, le cliché peut être utilisé pour déterminer l'orientation des cristaux, faire la distinction entre des phases cristallographiquement différentes, caractériser les joints de grains et fournir des informations sur les imperfections cristallines.

Cette série de blog couvrira la préparation d’échantillon, la génération de clichés Kikuchi, des conseils pour l’acquisition des données, la diffraction en transmission des clichés Kikuchi (TKD) et bien d’autres sujets. Dans le blog précédent, nous avons expliqué comment tracer des textures dans AztecCrystal. Ici nous parlerons des figures de distribution d’orientation.

Les fonctions de distribution d'orientation (ODF) sont un moyen de représenter les orientations préférées des matériaux. C'est un objet à quatre dimensions - les quatre dimensions étant les trois angles d'Euler et une valeur de densité correspondant à la force de la contribution d'une orientation spécifique. Cette force est exprimée sous la forme d'un rapport à celle attendue pour une distribution complètement aléatoire des orientations. En effet, l'ODF peut être défini comme la fraction volumique de grains ayant une orientation particulière.

L'approche ODF des mesures de texture présente de nombreux points forts, mais aussi quelques faiblesses (la plus importante étant qu'il n'y a pas de lien intuitif entre l'espace d'Euler et l'espace de l'échantillon. Traditionnellement, la plupart des mesures de texture étaient effectuées à l'aide de techniques de diffraction des rayons X ou des neutrons ; par conséquent, il existe un ensemble important de données de texture expérimentales, dont une grande partie sous la forme d'ODF, qui ont été utilisées pour définir de nombreuses textures couramment trouvées. Cependant, les mesures de rayons X mesurent généralement la distribution des pôles et sont en tant que telles incomplètes, tandis que les mesures de texture EBSD sont complètes et ont l'avantage supplémentaire d'être directement liées à la microstructure. De nos jours, les mesures de texture utilisant des ODF dérivés de mesures EBSD sont devenues largement acceptées et ont largement remplacé les analyses de texture utilisant la diffraction des rayons X.

Une façon courante de calculer les ODF consiste à utiliser une «méthode d'expansion en série» - cette approche en 2 étapes calcule d'abord les coefficients de texture, puis utilise ces coefficients pour dériver l'ODF réel. Les densités ODF résultantes peuvent ensuite être tracées dans l'espace d'Euler 3D, mais le plus souvent, des sections à travers cet espace sont sélectionnées (en gardant un angle d'Euler constant) et soit une série de sections 2D espacées sont affichées, soit une section spécifique est choisie. Pour certaines textures courantes, il peut suffire d'afficher un profil de densité avec 2 angles d'Euler fixes. Un exemple d'un échantillon d'acier laminé est présenté ci-dessous.

Figure 1. Graphique de texture ODF pour Fe-BCC dans un acier duplex laminé. Gauche - section unique (φ2 = 45°) à travers l'espace d'Euler ODF montrant le développement d'une texture {001}<110> (densités dans les coins supérieurs) et d'une texture de fibre α (densités sur le bord gauche). Droite - profil de densité le long de la fibre α (c'est-à-dire le long du bord gauche de la section)

Bien que les ODF ne soient pas intuitifs à comprendre, ils permettent une évaluation et une comparaison rigoureuses des textures mesurées par l'EBSD et restent l'approche préférée pour la représentation de la texture dans un certain nombre d'industries de transformation des métaux.

Dans ce blog, nous avons parlé des ODFs. Dans le prochain blog, nous traiterons de l’affichage des textures dans les cartes EBSD. Si vous avez des suggestions ou des questions, vous pouvez les transmettre ici.

Les détecteurs EBSD sont courants dans les microscopes électroniques à balayage. Pour en savoir plus sur l’EBSD ou pour planifier une démonstration, contactez un spécialiste des applications d'Oxford Instruments ici.

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