三维形貌可以形象直观的反应试样的组织之间连续性,连续切片法可以观察到2D手段无法观察到的组织形貌,甚至有些组织在2D情况下无法观察到其形貌。30MnVS的三维形貌分析表明[13]:晶内形核的铁素体在三维空间形貌不同于二维的等轴状,而扁长片状属于针状铁素体。对晶粒形成过程中的三维重构分析还可以了解晶粒的形成过程,吴开明等对Fe-0.28C-3.0Mo合金钢中的TTT曲线鼻尖温度以下形成的退化铁素体的研究表明[14],退化铁素体首先在奥氏体晶界形成,然后长向晶内。该合金中的退化铁素体由棒状亚单元组成;退化铁素体在二维截面上表现出的奇特形貌,与铁素体晶粒的激发形核、长大以及相邻铁素体晶粒的合并有关。国内的山东大学材料学专业博士赵秀阳通过连续切片方法,获得了颗粒增强复合材料的连续显微图像,通过三维重建技术,由系列断层图像重建出金属基复合材料的三维结构,其颗粒的重建结果如图1.1所示[15-16]。栾军华等人利用连续切片法重建了纯Fe试样的晶粒[17],实验结果见图1.2。
国外的Asim Tewari和Arun M.Gokhale利用连续等量抛磨的方法对钨合金中钨晶粒进行三维重建,从而实现了晶粒微观结构的重建,表明了在液相烧结中的钨合金的微观结构,即使是在微重力下烧结的液相中钨晶粒也可以形成网状连接,如图1.3是钨合金中钨晶粒微观结构的三维重构图,从图中可以看出几乎所有的钨晶粒都连在一起。Chawla等人通过连续切片法获取序列显微图像,并采用了医学可视化软件对金属基复合材料进行了三维重建,其结果如图1.4所示[18],从一系列的连续二维图片通过三维重建显示出微观组织的三维形貌。Ghosh等人通过FIB(Focused Ion Beam)方法获取序列显微图像,并采用了CAD软件UnigraphiesNX3进行了多晶体合金的显微结构三维重建 [19]。