一种对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法技术

本公开揭示了一种对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法，包括：通过对金属材料的微观组织进行形貌表征，获得金属材料中半共格两相a和b的相对体积分数V

A method of splitting the semi coherent two-phase diffraction curve

【技术实现步骤摘要】
一种对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法


[0001]本公开属于衍射
，具体涉及一种对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法。

技术介绍

[0002]半共格的双相结构材料通常表现出优异的物理性能、机械性能等，为了满足特定服役工况，工程领域往往设计具备半共格晶体学关系的两相结构材料。与此同时，半共格的特点也决定了材料两相的错配度极小，以第三代沉淀强化的镍基高温合金为例，室温下的错配度一般小于百分之一。性能由结构决定，为了不断优化半共格结构材料的各方面表现，其微观结构的精细表征必不可少，常用手段为衍射技术，例如X射线衍射技术，中子衍射技术等。困难地是，半共格两相的错配度极小，造成两相的衍射曲线高度重合，无法直接辨别，这对精细表征而言是极大的挑战。
[0003]现在已有的曲线拆分方法，是基于衍射曲线在强度峰值两侧的不对称性，获得半共格两相各自的衍射曲线。该方法提供了最基础的拆分思路，具备借鉴意义，但同时存在很大的局限性，其在于：该方法只考虑衍射曲线的不对称性，未考虑半共格两相在结构材料中的体积分数以及衍射结构因子(体积分数以及衍射结构因子会直接影响半共格两相的衍射强度积分之比，即衍射曲线的积分面积之比)。所以也必将导致通过该方法拆分得到的衍射曲线不能合理真实地反映出双相材料的本征结构特点，这与精细表征的初衷背道而驰，甚至会对结构的设计造成误导。因此，急需开发一种新颖的更加合理的曲线拆分方法，用来处理半共格两相结构材料的衍射曲线。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法，本方法综合考虑了半共格两相的相对体积分数以及衍射结构因子，相比仅依靠曲线特征对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法，本方法得到的半共格两相的衍射曲线能够合理真实地反应出双相材料的本征特点。
[0005]为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
[0006]一种对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法，包括如下步骤：
[0007]S100：通过对金属材料的微观组织进行形貌表征，获得金属材料中半共格两相a和b的相对体积分数V
a
和V
b
，且V
a
+V
b
＝1；
[0008]S200：分别计算a相和b相的衍射结构因子F
a
和F
b
；
[0009]S300：通过衍射获得a相和b相的衍射矢量模长
‑
衍射强度曲线xq
‑
yi；
[0010]S400：对所述衍射矢量模长
‑
衍射强度曲线xq
‑
yi进行拟合，以获得衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI；
[0011]S500：根据镜面法则对所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI进行拆分，以获得若干组衍射曲线；
[0012]S600：根据a相和b相的相对体积分数V
a
和V
b
以及衍射结构因子F
a
和F
b
，从若干组衍射曲线中选出a相和b相的衍射曲线。
[0013]优选的，步骤S200中，所述衍射结构因子F
a
通过下式计算：
[0014][0015]所述衍射结构因子F
b
通过下式计算：
[0016][0017]其中，n是基本单元所占据的不同位置，n＝1，2，
…
，N，N是组成晶胞的基本单元所占据的位置总个数；π是圆周率；i是数学中的虚数符号；hkl是米勒指数，表示发生衍射的晶面为(hkl)，且h、k、l的取值范围均为区间[0，∞)内的整数；u
n
、v
n
、w
n
分别是基本单元所占据的位置n的横坐标、纵坐标和竖坐标，且u
n
、v
n
、w
n
的取值范围均为区间[0，1]内的实数；f
n
是基本单元的散射因子。
[0018]优选的，所述散射因子f
n
通过下式计算：
[0019][0020]其中，m是构成不同位置n的最小单元，且m＝1，2，
…
，M，M是最小单元的个数；f
n，m
是最小单元m的散射因子；是最小单元m在不同位置n出现的概率，且满足关系式
[0021]优选的，步骤S500包括如下步骤：
[0022]S501：将所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI中所有数值的横坐标组成一维等差向量XQ，XQ相邻元素的差值记为ΔXQ；
[0023]S502：以所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI的峰值的横坐标XQ
max
为中心，以L为半径，生成具有2L+1个元素的一维等差向量XQL，XQL相邻元素的差值等于ΔXQ；
[0024]S503：在所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI上，以向量XQL的第l个元素XQ
l
为横坐标对应的数据点(XQ
l
，YI
l
)及(XQ
l
，0)所在的线段为镜面，对所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI位于(XQ
l
，YI
l
)右侧的部分进行镜面对称操作，即得到初次对称曲线XQ
l_RR
‑
YI
l_RR
；
[0025]S504：将所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI减去初次对称曲线XQ
l_RR
‑
YI
l_RR
，即得到初次差值曲线XQ
l_R
‑
‑
YI
l_R
‑
；
[0026]S505：以初次差值曲线XQ
l_R
‑
‑
YI
l_R
‑
的峰值以及峰值在XQ轴的投影点所在线段为镜面，对初次差值曲线XQ
l_R
‑
‑
YI
l_R
‑
位于峰值左侧的部分进行镜面对称操作，即得到二次对称曲线XQ
l_LL
‑
YI
l_LL
；
[0027]S506：将所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI减去二次对称曲线XQ
l_LL
‑
YI
l_LL
，即得到二次差值曲线XQ
l_L
‑
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对半共格两相衍射曲线进行拆分的方法，包括如下步骤：S100：通过对金属材料的微观组织进行形貌表征，获得金属材料中半共格两相a和b的相对体积分数V
a
和V
b
，且V
a
+V
b
＝1；S200：分别计算a相和b相的衍射结构因子F
a
和F
b
；S300：通过衍射获得a相和b相的衍射矢量模长
‑
衍射强度曲线xq
‑
yi；S400：对所述衍射矢量模长
‑
衍射强度曲线xq
‑
yi进行拟合，以获得衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI；S500：根据镜面法则对所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI进行拆分，以获得若干组衍射曲线；S600：根据a相和b相的相对体积分数V
a
和V
b
以及衍射结构因子F
a
和F
b
，从若干组衍射曲线中选出a相和b相的衍射曲线。2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S200中，所述衍射结构因子F
a
通过下式计算：所述衍射结构因子F
b
通过下式计算：其中，n是基本单元所占据的不同位置，n＝1，2，
…
，N，N是组成晶胞的基本单元所占据的位置总个数；π是圆周率；i是数学中的虚数符号；hkl是米勒指数，表示发生衍射的晶面为(hkl)，且h、k、l的取值范围均为区间[0，∞)内的整数；u
n
、v
n
、w
n
分别是基本单元所占据的位置n的横坐标、纵坐标和竖坐标，且u
n
、v
n
、w
n
的取值范围均为区间[0，1]内的实数；f
n
是基本单元的散射因子。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述散射因子f
n
通过下式计算：其中，m是构成不同位置n的最小单元，且m＝1，2，
…
，M，M是最小单元的个数；f
n，m
是最小单元m的散射因子；是最小单元m在不同位置n出现的概率，且满足关系式4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S500包括如下步骤：S501：将所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI中所有数值的横坐标组成一维等差向量XQ，XQ相邻元素的差值记为ΔXQ；S502：以所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI的峰值的横坐标XQ
max
为中心，以L为半径，生成具有2L+1个元素的一维等差向量XQL，XQL相邻元素的差值等于ΔXQ；S503：在所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI上，以向量XQL的第l个元素XQ
l
为横坐标对应的数据点(XQ
l
，YI
l
)及(XQ
l
，0)所在的线段为镜面，对所述衍射矢量模长
‑
衍射强
度拟合曲线XQ
‑
YI位于(XQ
l
，YI
l
)右侧的部分进行镜面对称操作，即得到初次对称曲线XQ
l_RR
‑
YI
l_RR
；S504：将所述衍射矢量模长
‑
衍射强度拟合曲线XQ
‑
YI减去初次对称曲线XQ
l_RR
‑
YI
l_RR
，即得到初次差值曲线XQ
l_R
‑
‑
YI
l_R
‑
；S505：以初次差值曲线XQ
l_R
‑
‑
YI
l_R
‑
的峰值以及峰值在XQ轴的投影点所在线段为镜面，对初次差值曲线XQ
l_R
‑
‑
YI
l_R
‑
位于峰值左侧的部分进行镜面对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，周光妮，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：