EBSDと透過EBSD（TKD）を使用したコールドスプレー成膜プロセスの新たな発見

電子線回折結晶方位解析（EBSD）と透過EBSD(TKD)により、他の特性評価手法では困難なコールドスプレー成膜プロセスの詳細を明らかにすることができました。コールドスプレーは、超音速のガス流を利用して金属粉末の微粒子を加速させる固体材料成膜プロセスです。衝撃により、粒子は基板および互いに結合し、構造部品の製造や補修に使用できる材料を形成します。ここでは、EBSDとその関連技術がコールドスプレー・プロセスに新しい理解をもたらすことを強調する2つの例について発表します。最初の例では、Al-Cu二元系合金をEBSD解析し、プロセス開始時にガスによって粉砕された粉末の微細構造と堆積物に存在する変形微細構造を関連付けました。EBSDにより結晶粒構造が、高度に変形したミクロンサイズの結晶粒と再結晶した超微細な結晶粒の２種類から成ることが分かりました。また透過EBSDやTEMのPrecession Electron Diffractionによって、超微粒子が衝突現象そのものによって形成されたことが分かりました。2つ目の例では、EBSD、X線回折、中性子回折を用いて、コールドスプレーされた304オーステナイト系ステンレス鋼において、成膜後のレーザー加熱がどのように回復と再結晶を引き起こすかを調べました。