[发明专利]一种定量分析EBSD测量体心立方合金凝固组织晶粒尺寸的方法

权利要求书

1.一种定量分析EBSD测量体心立方合金凝固组织晶粒尺寸的方法，其特征在于定量分析EBSD测量体心立方合金凝固组织晶粒尺寸的方法是按以下步骤进行的：

一、获取EBSD数据：读取EBSD对体心立方合金表面分析测试后所输出的数据文件，获取EBSD测量过程中所采用的空间步长（Δx米和Δy米）、获取每个测试点的二维空间坐标P（x_i米，y_i米）以及获取每个测试点的三个欧拉角度、θ_i度和ψ_i度；

二、建立二维数组：定义步骤一中所述x_i的最小值为x_min、x_i的最大值为x_max、y_i的最大值为y_max和y_i的最小值为y_min；在步骤一的所有测试点中寻找四个点（x_min，y_min）、空间点（x_max，y_max）、空间点（x_max，y_min）和空间点（x_min，y_max）；建立凝固组织二维数组S[M][N]，N=xmax-xminΔx+1,]]>M=ymax-yminΔy+1;]]>

如果所测的体心立方合金为晶粒组织，则数组中的所有元素与步骤一所述的所有二维空间坐标为（x_i，y_i）的测试点存在一一对应关系，即且空间坐标为（x_i，y_i）的测试点存在一一对应关系，即且数组的其余元素无与其相对应的测试点，即二维空间坐标为（(k_o-1)Δx+x_min，(j_o-1)Δy+y_min）的点不为步骤一所述的EBSD实验测试点；

若数组中的元素S[j_i][k_i]在步骤一的所有测试点中能找到相对应的测试点，即且则这个元素为先析出相元素；若数组中的元素在步骤一的所有测试点中没有相对应的测试点，则这个元素为第二相元素；

三、建立旋转矩阵和生长取向矩阵：数组S[M][N]中的每一个先析出相元素都在步骤一的测试点中能找到相对应的测试点，也就对应三个欧拉角每一个先析出相元素所对应的旋转矩阵为每一个先析出相元素所具有的生长取向有24种可能性，构建24个生长取向矩阵，分别为：SZ1=100010001,]]>SZ2=-1000-10001,]]>SZ3=-10001000-1,]]>SZ4=10001000-1,]]>SZ5=010001100,]]>SZ6=0-10001-100,]]>SZ7=01000-1-100,]]>SZ8=0-1000-1100,]]>SZ9=001100010,]]>SZ10=00-11000-10,]]>SZ11=00-1-100010,]]>SZ12=001-1000-10,]]>SZ13=00-10-10-100,]]>SZ14=0010-10100,]]>SZ15=001010-100,]]>SZ16=00-1010100,]]>SZ17=-10000-10-10,]]>SZ18=10000-1010,]]>SZ19=1000010-10,]]>SZ20=-100001010,]]>SZ21=0-10-10000-1,]]>SZ22=010-100001,]]>SZ23=01010000-1,]]>SZ24=0-10100001;]]>

四：先析出相元素赋予属性：在二维数组S[M][N]中进行随机搜索，遇到的某一先析出相元素S[j_i][k_i]且该元素没有被赋予属性r与其余每一个没有被赋予属性r的先析出相元素S[j_t][k_t]进行576次空间旋转计算，RT_t和RT_i为步骤三所述的旋转矩阵,SZ_q和SZ_p为步骤三所述的生长取向矩阵，q的取值范围[1-24]，p的取值范围[1-24]；旋转角DJ₁、DJ₂和DJ₃为矩阵RT_it-qp中主对角线上的三个元素；先析出相元素S[j_i][k_i]与先析出相元素S[j_t][k_t]之间共进行24×24次空间旋转计算，获得576个旋转角度值，若最小旋转角度值小于5°，则数组元素S[j_i][k_i]和S[j_t][k_t]被赋予属性r，表示第r个枝晶或第r个晶粒；重复步骤四直到所有先析出相元素均被赋予属性r；

五、枝晶组织演变为晶粒组织：如果所测的体心立方合金为晶粒组织，则直接进行步骤六；对于所测的体心立方合金为枝晶组织：每个具有属性r的先析出相元素S[j_i][k_i]如果与其相邻的元素有第二相元素S[j_g][k_g]，则先析出相元素S[j_i][k_i]和第二相元素S[j_g][k_g]分别随机产生一个大于1小于1000的数字S_i和S_g，并且S_i和S_g不能相等，如果S_i>S_g，则第二相元素S[j_g][k_g]被先析出相元素S[j_i][k_i]所捕获，转变为先析出相元素S[j_gi][k_gi]且被赋予属性r；重复步骤五中的上述步骤至二维数组内所有第二相元素均被先析出相元素捕获为止，则完成枝晶组织演变为晶粒组织的过程；

六、计算晶粒的当量直径：根据公式计算出晶粒的当量直径d_r，单位米，其中sum_r为二维数组中晶粒属性为r的所有元素个数总和，Δx和Δy为步骤一中所所述的空间步长，单位均为米；晶粒属性为r的晶粒其所包含的所有先析出相元素具有相同的当量直径，DE[j][k]=d_r；

七、计算重力方向上晶粒平均当量直径：计算重力方向上晶粒平均当量直径d_e-aver的分布，单位米，k的取值范围[1-N]，重力方向上的距离为S=k×Δx+x_min，S单位米，j的取值范围[1-M]，Δx为步骤一所述的空间步长，单位为米，x_min为步骤一所述的每个测试点的二维空间坐标P（x_i米，y_i米）中x_i中最小值，单位为米。