近日，上海交通大学曾小勤教授团队在《表面技术》发表了题为《Inconel 690合金晶体取向依赖的腐蚀行为和光学反射特征研究》的封面文章，储淑芬助理研究员为通信作者，谭鼎耀为第一作者。

金属材料中晶粒的晶体取向显著影响其组织与性能，目前表面取向测量主要依赖进口背散射电子衍射设备，成本高、效率低，难以满足工业大规模应用需求。与此同时，研究表明金属腐蚀行为及其表面形貌具有晶体取向依赖性，这为通过形貌反推取向提供了理论依据；传统光学显微镜虽常用于显微结构分析，但现有基于光强分布反推取向的光学方法受限于空间分辨率与机械调节方式，在测量速度与精度上均存在不足。

本研究针对以上问题，首先揭示了Inconel 690合金中不同取向晶粒腐蚀形貌的微观结构差异，并自主设计了一套程序控制光源角度的光学测量装置。实验发现，腐蚀表面规整排列的微观结构单元其最大暴露面反射强度最高，由此建立了晶体取向、腐蚀形貌与光学反射特征之间的对应关系。该研究为开发低成本、高效率的晶体取向光学标定方法与装置提供了重要基础。

在本文中，研究了Inconel 690合金腐蚀后的表面形貌，并建立了腐蚀形貌与晶体取向之间的相关性。在{111}附近的晶粒形貌呈三棱锥形，在{001}附近的晶粒形貌呈腐蚀坑，而在{110}附近的晶粒呈鱼鳞状形貌。通过自主设计LED光源并构建OM装置，获取并分析了不同方向下晶粒的光学反射特征。研究结果表明，具有三棱锥和鱼鳞状特征的晶粒表面在特定的入射光角度下表现出显著的反射光强度。相比之下，具有腐蚀坑特征的晶粒表面在所有入射光角度上的反射强度都相对较弱。本研究建立了晶体取向、腐蚀形貌和光学反射特征之间的关系。基于这一相关性，可以通过晶粒腐蚀后的光学反射特征来推导晶体取向。在此基础上，未来有望利用简单的OM装置进行快速、低成本的表面晶体取向测定。