目 录 第3版前言 第六章宏观残余应力的测定. 71 第2版前点 第一节物体内应力的产生与分类 第1版前言 第二节 X射线宏应力测定的 结论 基本原理： .72 第一篇 材料X射线衍射分析 第三节 安通应力测定方法 75 第一章 X射线物理学基础 第四节 X射线宏观应力测定中的 些问页 80 第省X射的性香 习题 84 第一指X射线的产生及X时线送 6 第三节 X射线与物质的相互作用 第七章 多品体织构的测定 85 习题· 第一节 极射赤面投影法 85 15 第二章X射线衍射方向 17 第二节 织构的种类和表示方法 89 第一节 第三节 丝织构指数的测定. 95 品体几何学简介 第四节 第一节 极图的测定. 布拉格方程 22 第三节 X射线衍射方法 28 第五节 反极图的测定 100 习题 习题 102 29 第三章X射线衍射强度 31 第二篇 材料电子显微分析 第一节 多品体稻射图相的形成 31 第八章 电子光学基础. 105 第二节 单位品胞对X射线的散射与 第 电子被与电磁透镜 109 结构因数， 32 第二节 电磁透镜的像差与分讲率 108 第三节 洛伦兹图数 35 第三节 电磁透镜的景深和焦长 111 第四节 影响衍射强度的其他因数 36 习题 112 第五背 多晶体行射的积分强度公式 38 第九章 透射电子显微镜. 113 男题 38 第一 透射电子显微镜的结构与成像 第四章 多晶体分析方法 40 原理 113 第一节 德用潮乐法. 40 第二背主要部体的结构与工作臣期 .*117 第二节 其他照相法简介 第三节透射电子显徽镜分携本和放大倍数 第三节X射线行射仪 的测定 119 另题 54 习题 121 第五章 物相分析及点阵参数精确 第十章 电子衍射 122 测定 第一节瓶述. 122 第一节 定性分析 第二节电子衍射原甲 123 第二节 定量分析 第三节 电子显微镜中的电子衍射 131 第三节点阵参数的桔确测定一 .62 第四节单晶体电子行射花样标定 135 第四节非晶态物质及其品化过程的X射 第五节复杂电子衍射花样 ,137 线行射分析 习题 140 习题. .70 第十一章晶体薄膜衍衬成像分析.141
录馨|n 141 第一节离子探针显微分析 232 第二节 薄膜样品的制备方法 .141 镜一节低能由子衍射分析 234 第三节 衙射衬度咸像原理 第三节 电子能谱分析 238 背 消光距离 146 第四节 场离子感微镜与原子探 243 第五节 衍材运动学 147 第五节 扫描隧道显微镜与原子力 第六节 衍村动力学简 154 显微镜 4248 第七节晶体缺路分析 157 第六节 X射线光电子能谱分析 254 习恶 165 第七节 红外光谱 257 第十二章高分辨透射电子显微术 166 第八节 影光拉曼光谱 ,4264 第一节 高分辨透射电子显微镜的结构 第九节 紫外可见吸收光谱 268 特征 166 第十节 原子发射光谐 272 第二节 高分排电子显微像的原理 167 第十一节 原子吸收光诺 276 第三节 高分辨透射电子显微镜在材料科 筑+一节核磁共据 279 学中的应用 176 第十三节 由子能量裙失进 ,285 习题 183 第十四节 扫搭透射电子显微镜 .288 筐十三音扫描电子显微镜 184 男置 第一节 电子束与固体样品作用时产生 实验指导 291 的信号 184 实验 单相立方系物质X射线粉末相 第二节 扫描电子感微镜的构造和工作 计算 291 原理 186 实验二 用X射线衍射仪送行多品体物质 第三节 扫描电子显微镜的主要性能 的相分析. 292 第四节 表面形貌村度原理及其应用 190 实验三 宏薄成余应力的测定 .296 第五节 原子序数村度原理及其应用 195 实验四 金属板织构的测定 .300 习题 198 实验五 透射电子显微镜结构原理及明 第十四章 电子背散射行射分析 暗扬成像 .303 技术 实验六 选区电子衔射与品体取向分标 .306 第一节概述 199 实验七扫描电子显微镜的结构原理及图像 第二节 电子背散射衍射技术相关品体学 311 取向基副 199 实险八 电子背散射射技术的工作原理 第三节电子登散衍射技术硬件系统 209 与黄池花样现察及标定 315 第四节 由子背散射街射技术原理及龙样 实验九 电子背散射稻射技术的数据处理 标定 211 及其分析应用 第五节电子背散射衔射技术成像及 实验十电子探针结构原理及分析 分析 215 方法 321 第六节 电子背散射衍射技术数据处理 .220 附录 324 习题 224 明录A物理常数 324 第十五章电子探针显微分析 .225 附录B 质量吸收系数，p 324 第一节 电于探针仪的结构与工作原理 225 附录C原子散射因数「 第二节电子探针仪的分析方法 附录D各种点阵的结构因数2 326 及应用 229 附录E 粉末法的多重性因数P 326 习题 231 327 第十六章其他显微结构分析方法 232 附录F角因数+cas20 sin'0cos6
」墨材料分析方法 附录G德拜函数(，上之值 .329 附录L常见晶体标准电子行射花样.336 附录M立方与六方品体可能出现 附录H某些物质的特征湿度O .329 的反射 .340 附录1（品。9的数值 .330 附录N特征X射线的被长和能 附录】应力测定常数. .332 量表. .341 附录K立方系晶面间夹角 .333 参考文献. .343
绪 论 本课程是一门试验方法课，主要介绍采用X射线衍射和电子显微镜来分析材料的微观 组织结构与显微成分的方法。 一、材料的组织结构与性能 1.组织结构与性能的关系 结构决定性能是自然界永恒的规律。材料的性能（包括力学性能与物理性能）是由其 内部的微观组织结构所决定的。不同种类材料固然具有不同的性能，即使是同一种材料经不 同工艺处理后得到不同的组织结构时，也具有不同的性能（例如：同一种钢淬火后得到的 马氏体硬，而退火后得到的珠光体软)。有机化合物中同分异构体的性能也各不相同。 2.微观组织结构控制 在我们认识了材料的组织结构与性能之间的关系及显微组织结构形成的条件与过程机理 的基础上，我们则可以通过一定的方法控制其显微组织形成条件，使其形成预期的组织结 构，从而具有所希望的性能。例如：在加工齿轮时，预先将钢材进行退火处理，使其硬度降 低，以满足容易车、铣等加工工艺性能要求；加工好后再进行渗碳淬火处理，使其强度、硬 度提高，以满足耐密损等使用性能要求。 二、显微组织结构的内容 材料的显微组织结构所涉及的内容大致如下：①显微化学成分（不同相的成分，基体 与析出相的成分，偏析等)：②晶体结构与晶体缺陷（面心立方、体心立方、位错、层错 等)；③晶粒大小与形态（等轴晶、柱状晶、枝晶等）；④相的成分、结构、形态、含量及 分布（球、片、棒、沿晶界聚集或均匀分布等）；⑤界面（表面、相界与晶界）；⑥位向关 系（惯习面、李生面、新相与母相）；⑦夹杂物；⑧内应力（喷丸表面、焊缝热影响区等）。 三、传统的显微组织结构与成分分析测试方法 1.光学显徽镜 光学显微镜是最常用的也是最简单的观察材料显微组织的工具。它能直观地反映材料样 品的微观组织形态（如品粒大小，珠光体还是马氏体，焊接热影响区的组织形态，铸造组 织的品粒形态等)。但由于其分辫率低（约200nm)和放大倍率低（约1000倍），因此只能 观察到100m尺寸级别的组织结构，而对于更小的组织形态与单元（如位错、原子排列等） 则无能为力。同时由于光学显微镜只能观察表面形态而不能观察材料内部的组织结构，更不 能对所观察的显微组织进行同位微区成分分析，而目前材料研究中的微观组织结构分析已深 入到原子的尺度，因此光学显微镜已远远满足不了当前材料研究的需要。 2.化学分析 采用化学分析方法测定钢的成分只能给出一块试样的平均成分（所含每种元素的平均 含量)，并可以达到很高的精度，但不能给出所含元素分布情况（如偏析，同一元素在不同 相中的含量不同等)。光谱分析给出的结果也是样品的平均成分。而实际上元素在钢中的分 布不是绝对均匀的，即在微观上是不均匀的。恰恰是这种微区成分的不均匀性造成了微观组
