金属および合金のX線回折（XRD）

金属および合金において、その性能は相組成、微細組織、残留応力、結晶方位、および表面状態によって大きく左右されます。XRDは、鋳造、圧延、鍛造、積層造形、溶接、機械加工、熱処理、コーティング、および使用環境への曝露と、最終的な材料特性との関連性を解明するのに役立つ直接的な構造情報を提供します。

• 相の同定：鋼、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル超合金、銅合金、高融点金属、はんだ、ろう材、および特殊合金中の結晶相を同定します。XRDは、予想される相の確認や、望ましくない金属間化合物、酸化物、炭化物、窒化物、あるいは相変態生成物の検出に役立ちます。
• 定量相分析： リートヴェルト法などのXRD手法を用いて、多相合金中の相の分率を測定します 。これは、残留オーステナイト、フェライト、マルテンサイト、炭化物、析出物、金属間化合物、および酸化物相のモニタリングに有用です。
• 残留応力解析： 溶接、機械加工、研削、ショットピーニング、積層造形、成形、コーティング、または熱処理によって生じた残留応力を測定します 。残留応力データは、亀裂、歪み、疲労挙動、寸法不安定性、および早期破損の原因解明に役立ちます。
• 組織および優先配向：圧延板、鍛造部品、ワイヤ、箔、コーティング、および積層造形部品における結晶組織を評価します。組織解析は、異方性の機械的挙動、成形性、磁気特性、および方向による性能のばらつきを解明するのに役立ちます。
• 熱処理および相変態の研究： 焼鈍、焼入れ、焼き戻し、時効、溶体化処理、浸炭、窒化、酸化、または熱サイクルによって引き起こされる相変化を追跡します。 XRDは、処理条件の最適化や変態挙動の検証に役立ちます。
• 積層造形解析：金属製積層造形部品の相組成、残留応力、テクスチャ、およびプロセスに起因する構造変化を評価します。XRDは、粉末の適格性評価、造形部品の評価、パラメータ開発、応力除去研究、および破損原因調査を支援します。
• 腐食、酸化、および表面分析：腐食生成物、酸化スケール、不動態層、窒化物、炭化物、および表面反応生成物を同定します。斜入射XRDは、薄い表面層やコーティングに対する感度を向上させることができます。
• コーティングおよび薄膜： ハードコーティング、熱遮断コーティング、保護層、金属膜、拡散コーティング、および表面処理された材料を分析します 。XRDは、相の同定、テクスチャ評価、応力解析、および膜厚に敏感な表面測定を支援します。
• 故障解析およびトラブルシューティング：故障した部品と正常な部品を比較し、亀裂、摩耗、腐食、または変形の原因となり得る予期せぬ相、残留応力、酸化生成物、相変態挙動、あるいは加工に関連する差異を特定します。

日常的な金属および合金の分析において、MiniFlexは、相の同定、相の定量、結晶子径およびひずみ、格子定数の精密化、およびリートベルト解析のための卓上型XRD機能を提供します。 生産に重点を置いた品質管理において、MiniFlex XpCは、一貫した相の検証が必要な場合、高速かつ再現性の高い粉末回折ワークフローをサポートします。高度な金属研究、薄膜、コーティング、残留応力、テクスチャ、および非常温研究については、SmartLabおよびSmartLab SEが、詳細な結晶学的特性評価と測定法開発のための柔軟なXRD機能を提供します。専用の残留応力測定システムは、製造部品、溶接構造物、機械加工部品、および積層造形された金属に対して、迅速かつ的を絞った応力測定が必要な場合に特に有用です。