织构类型及其测定方法
织构的测定

第二节织构类型2.1.形变织构:经金属塑性加工的材料,如经拉拔﹑挤压的线材或经轧制的金属板材,在塑性变形过程中常沿原子最密集的晶面发生滑移。
滑移过程中,晶体连同其滑移面将发生转动,从而引起多晶体中晶粒方位出现一定程度的有序化。
这种由于冷变形而在变形金属中直接产生的晶粒择优取向称为形变织构。
形变织构常有纤维织构、板织构等几种类型。
1)纤维织构金属材料中的晶粒以某一结晶学方向平行于(或接近平行于)线轴方向的择优取向。
具有纤维织构的材料围绕线轴有旋转对称性,即晶粒围绕纤维轴的所有取向的几率是相等的。
例如冷拉铝线,其中多数晶粒的[111]方向平行于线轴方向,其余则对线轴有不同程度的偏离,呈漫散分布。
这种线材的织构称[111]纤维织构。
纤维织构是最简单的择优取向,因其只牵涉一个线轴方向,需要解决的结晶学问题仅为确定纤维轴的指数<uvw>。
纤维织构的类型和完整度(即取向分布的漫散程度)主要和材料的组成、晶体结构类型和变形工艺有关。
除冷拉和挤压工艺外,有时由热浸﹑电沉积或蒸发形成的材料的涂覆层以及材料经氧化和腐蚀后表层所生成的产物都可能产生纤维织构。
在实际材料中经常存在不止一种的纤维织构,如铜线中<111>和<100>织构同时出现。
2)板织构在轧制过程中,随着板材的厚度逐步减小,长度不断延伸,多数晶粒不仅倾向于以某一晶向<uvw>平行于材料的某一特定外观方向,同时还以某一晶面(hkl)平行于材料的特定外观平面(板材表面),这种类型的择优取向称为板织构,一般以(hkl)[hkl]表示,晶粒取向的漫散程度也按两个特征来描述。
图8-1 轧制后部分晶粒取向示意图如图为经轧制后的纯铁板材的部分晶粒取向示意图﹐其(100)面平行于轧面,[011]方向平行于轧向﹐说明该板材具有一种(100)[011]织构。
2.2 再结晶织构具有形变织构的冷加工金属,经过退火、发生再结晶以后,通常仍具有择优取向,称为退火织构或再结晶织构。
五、织构测定

五、织构测定多晶材料在制备、加工过程中,如果各晶粒的某一特定晶面或某一特定方向沿同一取向排列,这种现象叫做择尤取向,又叫做织构。
当材料中存在择尤取向时,材料的性能就会出现各向异性,影响到材料的使用,大多数情况下,会使材料使用性能下降,如轧制板材中的择尤取向,使横向强度和韧性有所下降,用于冲压产品时会出现“制耳”。
但有的情况下,择尤取向却提高材料的使用性能。
如轧制的硅钢片如果轧制方向沿[100]择尤取间时,则会提高硅钢片的使用性能。
因此,测量、控制多晶材料的择尤取向,是改进制备工艺、提高材料使用性能的重要环节。
织构可以在液态凝固、气相凝聚过程中形成,也可在加工、再结晶过程中形成。
材料中是否存在织构与晶粒的形状无关,长晶粒材料不一定有织构,等轴晶材料也可能存在织构。
§1. 丝织构冷拔金属丝、热挤压棒材等在一维轴向应力作用下发生变形,晶粒择尤沿应力方向排列,形成一维轴向对称织构,这种织构叫做丝织构,又叫做纤维织构。
这种织构的方向叫做织构轴。
理想情况下,丝织构材料中各晶粒的取向,相当于一个晶粒绕织构轴旋转不同角度时的取向,因此,晶粒取向具有上述特点的材料就属丝织构类型,如气态凝聚、电解沉积、从液态结晶的金属中的织构就属丝织构。
1.丝织构衍射图的特点前面已经介绍过,晶粒无规取向排列时的倒易点分布在不同半径的倒易球面上,X 射线衍射图呈圆环状,图5-1a。
当样品中存在织构时,倒易点不再是均匀地分布在倒易球面上,而是集中在几个圆环上(一般情况下是两个圆环),图5-1b。
由于各晶粒的择尤方向并不是严格平行于织构方向,使倒易点的分布从理想情况下的环变成环带,与反射球相交得到四个圆弧段,因此,在衍射图上得到四个弧状斑点,其他部分的衍射强度很弱,可以不予考虑,图5-1c。
这4个强衍射斑点的出现,相当于(hkl)面绕织构轴[uvw]转动,有4个位置满足布拉格方程。
同一圆环上强衍射斑点的数目取决于[uvw]和(hkl)的指标,例如<110>织构的Fe,在{110}衍射环上有6个强衍射斑,在{211}衍射环上则有8个强衍射斑,在{200}衍射环上有4个强衍射斑点。
织构

➢ 用具有初始取向的坐标系转到与一实际晶体(粒)坐标系重合时 所转动的角度来表达该实际晶体(粒)的取向。
初始取向
一般取向
晶体取向
2、晶体取向的表达方式
➢ 用晶体的某晶面、晶向在参考坐标系中的排布方式来表达晶体的 取向。如在立方晶体轧制样品坐标系中用(hkl)[uvw]来表达某一晶 粒的取向,这种晶粒的取向特征为其(hkl)晶面平行于轧面,[uvw] 方向平行于轧向,还可以用[rst]=[hkl][uvw]表示平行于轧板横向 的晶向,从而构成一个标准正交矩阵,若用g代表这一取向,则:
[010]
取向的欧拉转动
晶体取向
➢ 两种取向表达式的换算关系 为:
9个变量中只可能有3个变量是独立的,3个欧拉 角刚好反映出了取向的3个独立变量。
晶体学织构
1、概念 ➢ 单晶体在不同晶体学方向上的力学、电学、磁学、光学、
耐腐蚀甚至核物理等方面的性能表现出显著差异,称为各 向异性。
➢ 多晶集合体在宏观不同方向上表现出各种性能相同的现象
➢ 微观织构(microtexture):所有晶粒中每个晶粒的取向、取向特征以 及相对于近邻晶粒之间取向差程度的测定 。
➢ 宏观织构的类型有: 纤维织构(fiber texture):某一特殊晶向<uvw>倾向于沿着材料中单 一方向排列,而且,相对于这个晶向的所有方位角都是等同的。这 种织构发现于某些铸锭、电镀物、蒸镀薄膜,特别是冷拔丝或挤压 材料中。
晶体投影
2、极射赤面投影
❖ 将球面投影再投影到赤道平面上去的一种投影。 ❖ 投影方法如图所示。
织构的测定——精选推荐

织构的测定第七章多晶体织构的测定【教学内容】1.织构及其表⽰⽅法。
2.丝织构指数的测定。
3.正极图与反极图的获得与分析。
【重点掌握内容】1.极射⾚⾯投影法。
2.丝织构指数的测定。
3.正极图与反极图的测定与分析。
【了解内容】织构的种类和表⽰⽅法。
【教学难点】极射⾚⾯投影法。
【教学⽬标】1.了解利⽤X射线衍射分析⽅法测定多晶体织构的意义、原理和⽅法。
2.培养学⽣善于利⽤织构测定⽅法解决实际问题的能⼒。
【教学⽅法】以课堂教学为主,并通过⼀定的习题练习,使学⽣了解X射线衍射分析⽅法在多晶体形变的各种织构的测定⽅法。
多晶体材料在制备、合成及加⼯等⼯艺过程形成择优取向,即各晶粒的取向朝⼀个或⼏个特定⽅向偏聚的现像,这种组织状态称为织构。
如材料经拉拔、轧制、挤压、旋压等压⼒加⼯后,由于塑性变形中晶粒⽅位转动、变形⽽形成形变织构;退⽕后⼜产⽣不同冷加⼯状态的退⽕织构(或再结晶织构):铸造材料具有某些晶向垂直于模壁的组织特点,电镀、真空蒸镀、溅射等⽅法制备的薄膜材料也表现出特殊的择优取向。
不仅⾦属、在陶瓷、天然岩⽯、天然和⼈造纤维材料中都存在织构,所以说择优取向在多晶材料中⼏乎是⽆所不在的。
织构使多晶体材料的物理、⼒学、化学性能发⽣各向异性,这种性质有时是有害的,如冷轧钢板的择优取向使⽤它制成的冲压件出现“制⽿”和厚度不均匀以致折皱的疵病;⽽有时⼜是有益的,如冷轧硅钢⽚经适当退⽕得到的“⾼斯织构”有利于减⼩磁损,织构还可以作为⼀些材料的强化⽅法加以利⽤。
因⽽测定织构并给它⼀定的指标是材料研究的⼀个重要⽅⾯,多处来X射线衍射是揭⽰材料织构特征的主要⽅法。
近年来背散射电⼦衍射(EBSD)法在结构测定上亦得到⼴泛应⽤。
本章介绍织构的分类以及其表达和测定⽅法。
因要涉及晶体空间⽅位关系的表⽰,需先介绍⼀种特殊的投影⽅法——极射⾚⾯投影法。
第⼀节极射⾚⾯投影法极射⾚⾯投影法:为了在平⾯上表达三维晶体中晶⾯、晶向的⽅位以及它们之间的⾓度关系,⽬前最常⽤⽅法是极射⾚⾯投影。
织构类型及其测定方法.

2.再结晶织构
具有形变织构的冷加工金属,经过退火、发生再结晶以后,通常仍具有择 优取向,称为退火织构或再结晶织构。 再结晶织构依赖于所牵涉的再结晶过程,分为初次再结晶和二次再结晶 织构。对低碳钢,特别是硅钢片的织构曾进行过很多研究。由于金属原有变形 织构的漫散程度和延伸率、退火温度以及退火气氛等的差异,实际的再结晶织 构的取向不同程度地偏离理论的再结晶织构取向。 再结晶织构的形成有两种理论,即定向成核学说与定向成长学说。再结晶 晶粒的择优取向由一些晶核的取向所决定,这种看法最早由伯格斯 (W.R.Burgers)提出,后来伯格斯等又根据马氏体切变模型提出了关于形成 立方织构的定向成核理论。定向成长理论是贝克(P﹒A﹒Beck)提出来的, 他认为在形变基体内存在着各种取向的晶核,其中有些晶核因取向合适,晶界 移动本领最大,在退火过程中成长最快,最后形成再结晶织构。
面心立方金属快速迁移界面附近的原子结构
三、极射赤面投影
原理:投影球的赤道大圆平面与板材轧
制平面也即试样被测面重合,轧面法线投影 到大圆的圆心,轧制方向与大圆竖直直径相 重,横向与水平直径重合,放置在球心的晶 体,某晶面法线与上半球面的交点为P',由 下半球南极向P'点引出投射线,与赤道平面 大圆的交点P,即为此晶面 (法线) 的极射赤 面投影,如图所示。
轧 向面 法 轧 向
轧面法向
<100>
{100} <110> <110> 轧向 {100}<110>织构中晶 粒与板材外形相对取 向示意图
{100}
例如,冷轧铝板的理想织构为(110)[ī12]
如图为经轧制后的纯铁板材的部分晶粒取向示意图﹐其(100)面平行于轧面,
[011]方向平行于轧向﹐说明该板材具有一种(100)[011]织构。
织构及其测定

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织构图形表示方法
A 极图表示: 1924年Wever提出; B 反极图表示:1940年Barrett提出;
Harris测热轧铀棒(1952年) C ODF 表示: 六十年代中期Bunge和Roe提出;
• 柱状晶粒长轴的晶体学方向即是该晶粒快速生长方向,由大量这 类柱状晶粒组成的铸造组织就会形成快速生长方向互相平行的铸 造组织。
• Fe-Si, Brass, Al, Au, Pb等立方系金属快速生长方向为<100>; • Cd, Zn等密排六方金属快速生长方向为<210>; • β-Sn快速生长的晶体学方向为<110>; • 许多立方金属的方形或扁平形铸锭中,表现为{100}晶面平行于
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织构的晶体学指数表示2法.1
• 丝织构 纤维织构通常以一个或几个晶体学方向<UVW>平行或近 似平行于纤维或丝的外观轴向,这种<UVW>晶向就称为 织构轴。 这种纤维材料或丝具有<UVW>纤维织构 (或丝织构)。
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• 板织构 由于轧制变形包含有压缩变形及拉伸变形,晶体在压力作用下,常 以某一个或某几个晶面{hkl}平行于轧板板面,而同时在拉伸力作用 下又常以<UVW>方向平行于轧制方向,因而这种择优取向就表示 为{hkl}<UVW>。 如果轧向与晶体学方向<UVW>有偏离,则常在它后面加上偏离的度 数,如偏离±10°,则可表为{hkl}<UVW>±10 ° 。
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织构的测定.

图7-12 立方晶系(001)、(011)、(111)的标准影
• 各晶体的标准投影可由各晶体的晶面夹角 公式和吴氏网配合绘制。对于立方晶系, 晶面和晶向的标准投影是一致的。由于它 的晶面夹角与点阵参数无关,故所有立方 晶系的晶体皆可使用同一组标准投影图。
• 非立方晶系的晶面夹角受点阵参数变化 的影响。例如,在六方晶系中.对不同 轴比的晶体,即使是指数相同的晶 面.它们的夹角不一定相等。因此,不 同轴比的晶体都要有自己的标准投影图。
标准投影图
• 在测定晶体取向时,往往应事先作好一些该晶 体的标准极射赤面投影图(简称标准投影)。 • 标准投影图:是以低指数晶面平行于投影面 时.晶体中主要晶面或晶向的极射赤面投影, 并且以平行于投影面的晶面或垂直于投影面的 晶向命名。 • 标准投影图能一目了然的以图解形式表明晶体 中所有重要晶面(晶向)的相对取向和对称关系。
﹤uvw﹥ R2 R1
冷拉铝丝织构衍射花样
要注意的几个问题: • 1.如果衍射弧斑确定后,还有一些弧斑不 在这一范围,则可能有几种织构,具体问 题具体分析。 • 2.实验条件:标识X-ray⊥拉丝方向 • 如 X-ray∥拉丝方向,将得到什么样的 衍射图像?
3. cos cos cos
图7-11 晶面夹角的测量
• 绕垂直于投影面 的轴转动:使极 射赤面投影圆的 基圆与吴氏网的 圆周重合后.只 需将极射赤面投 影图绕吴氏网的 中心转动所需角 度即可。
• 绕躺在投影面上 的某轴转动:先 使此轴与AB重 合.然后绕该轴 转动,即将极射 赤面投影图上的 极点沿着它们所 在的纬线移动, 且跨过相同的经 度差(所需转动的 角度)。
hkl极图多晶hkl标准极图单晶投影面宏观外表面轧面hkl晶面投影对象多晶体各晶粒hkl单晶体内各重要晶面投影依据各晶粒的衍射线强度分布单晶体各晶面和晶向间夹角关系作用确定织构类型确定某一位置投影点的指数将样品置于参考球或投影球球心轧面赤道平面据hkl衍射强度的分布及极式网绘制hkl极图测量方法用透射法测定板织构的衍射几何0时a每次试样绕rd转动360b倒易球作相应转动使各倒易阵点依次反射c根据ihklrdtddsds反射球ndndrdtd200360表hkl极密度在极图上的转动角逆时针顺时针绘制极图时hkl极密度的转动方向刚好与试样转动和的方向相反
织构概述——精选推荐

织构概述第一节钢板的常见织构类型1.1织构的表达方法织构是多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的取向分布结构,通常用晶体的某晶面晶向在参考坐标系中的排布方式来表达晶体的取向。
在立方晶体轧制样品坐标系中,常用(HKL)[UVW]来表达某一晶粒的取向。
这种晶粒的取向特征为(HKL)晶面平行于轧面,[UVW]晶向平行于轧向。
另外也可以用[RST]=[HKL]×[UVW]表示平行于轧板横向的晶向。
1.2织构的分析方法关于织构的分析方法渊源已久,早在1924年Wever就提出了极图法,1948年以后,Deker和Schulz发展了用衍射仪测定极图的方法,使极图法趋于完善。
1952年Harris为测定轧制铀棒的织构提出了反极图法,后经Mueller等发展而完善。
1965年,Roe和Bunge分别采用级数展开方法,从几张极图中推导出晶体的三维取向分布函数(ODF),使材料织构的细致、定量分析成为可能。
ODF分析法把晶体取向与试样外观的关系用三维取向空间表达出来,这一取向空间就是欧拉空间(Eulerianspace),欧拉空间的坐标用欧拉角表示,它与归一化后的晶体取向(hkl)[uvw]有着一一对应的换算关系。
ODF法己成为目前定量分析深冲钢板织构的最有力的工具。
钢板的构往往聚集在取向空间的某些取向线上,图1所示为钢板中常见的织构取向线在邦厄(Bunge)系统欧拉空间中的位置。
图1钢板中的织构取向线a取向线和γ取向线是深冲钢板中存在的两种主要织构取向线。
其中a取向线在ODF图中的位置为φ1=00,φ=0-900,φ2=450主要织构类型为{001}〈110,{112}110,{111}110。
γ取向线在ODF图中的位置为φ1=0-900,中=54.70,φ2=450,主要织构类型为{111}110和{111}112,对于IF钢还往往出现{554}225织构(φ1=0-900,φ=610,φ2=450,与{111}112非常接近)。
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4.2极图 极图——晶体在三维空间中取向分布的二维极射赤面投影 晶体在三维空间中取向分布的二维极射赤面投影。 极图 晶体在三维空间中取向分布的二维极射赤面投影
通过将多晶材料中的某特定晶面族的法线向试样的某个外观特征面作极 射赤面投影得到的。对于轧制板材,一般选轧面为投影面。对于丝材,一般 选平行于丝轴或垂直于丝轴的平面为投影面 极图的名称由所考察的晶面族指数决定。如轧制板材的{110}极图,是指 将多晶材料中各晶粒的{110}晶面族的法线向轧面投影。 对于某一织构状态,可以选用多个低指数晶面族(如{100}、{110}、 {111}……)进行投影,这样可得到多个极图,即某一织构状态可用多种极图 来描述。 直接极图(正极图) 直接极图(正极图):是一种对于材料中某一选定的低指数(hkl)面﹐表明 其极点密度随极点取向而变化的极射赤平投影图。以多晶体材料的特征外观 方向(轧制平面法向ND、轧制方向RD及横向TD)作为宏观参考系的三个坐 标轴,取轧制平面为投影面,将多晶材料中每个晶粒的某一低指数晶面(hkl) 法线用极射赤道平面投影的方法投影在此平面上得到多晶材料的(hkl)极图 (直接极图、正极图)。
极射赤道平面投影示意图
单晶标准投影图
如果把一个单晶体放在投影球的球心,依次使其某些特 定晶面与赤道平面重合,然后将其他各个晶面法线投影到 赤道平面上,便成了标准投影图 标准投影图。这些特定晶面常采用低 标准投影图 指数晶面,立方晶系中如 (001)、(110)、(111)、(112) 等 较常用,其标准投影图如图所示。单晶标准投影图可用于 标定极图织构。
1)、纤维织构(丝织构) 2)、板织构(面织构、轧制织构等)
1)、纤维织构 )
金属材料中的晶粒以某一结晶学方向平行于(或接近平行于)线轴方向的择优取 向。 具有纤维织构的材料围绕线轴有旋转对称性,即晶粒围绕纤维轴的所有取向的几 率是相等的。例如冷拉铝线,其中多数晶粒的[111]方向平行于线轴方向,其余则对线 轴有不同程度的偏离,呈漫散分布。这种线材的织构称[111]纤维织构。纤维织构是最 简单的择优取向,因其只牵涉一个线轴方向,需要解决的结晶学问题仅为确定纤维轴 的指数<uvw>。纤维织构的类型和完整度(即取向分布的漫散程度)主要和材料的组 成、晶体结构类型和变形工艺有关。 除冷拉和挤压工艺外,有时由热浸﹑电沉积或蒸发形成的材料的涂覆层以及材料 经氧化和腐蚀后表层所生成的产物都可能产生纤维织构。在实际材料中经常存在不止 一种的纤维织构,如铜线中<111>和<100>织构同时出现。
无织构材料的{hkl}极图 极图 无织构材料的
拉丝方向
[100] [110] [001] [010]
{100}面族在平行于拉丝轴上平面的投影 面族在平行于拉丝轴上平面的投影
{100}面族在垂直于拉丝轴上平面的投影 面族在垂直于拉丝轴上平面的投影
一个晶粒的{100}极射赤面投影图
大晶粒试样的{100}极图
4.1 晶体学指数表示法 为了具体描述织构(即多晶体的取向分布规律),常把择优取向的晶体学方向 (晶向 晶向)及晶体学平面(晶面 晶面)跟多晶体宏观参考系 多晶体宏观参考系相关连起来。 晶向 晶面 多晶体宏观参考系 宏观参考系一般与多晶体外观相关连: 丝状材料一般采用轴向;板状材料多采用轧面及轧向。 丝状材料一般采用轴向;板状材料多采用轧面及轧向。 丝织构: 丝织构:轴向拉拔或压缩多晶材料中,晶粒的一个或几个结晶学方向平行平行 于轴向,形成丝织构(或称纤维织构 纤维织构)。理想的丝织构一般沿材料流变方向对 纤维织构 称排列,其织构常用与轴向平行的晶向指数 与轴向平行的晶向指数<UVW>表示。 与轴向平行的晶向指数 面织构: 面织构:某些锻压、压缩多晶材料中,晶粒往往以某一晶面法线平行于压缩力 轴向,形成面织构,常用垂直于压缩力轴向的晶面指数 晶面指数{HKL}表示。 晶面指数 板织构: 板织构:轧制板材的晶粒同时受到拉力和压力的作用,因此常以某些晶体学方 向<UVW>平行轧向,同时还以某些晶面{HKL}平行于轧面,形成板织构。板织 构常用{HKL}<UVW>表示。
反极图原理
极图的缺陷
被测材料的HKL极图只表明了材料中hkl晶面 的分布情况,并没有直接得到晶粒取向的分布。
4.3 三维空间取向分布函数法
60年代后期研究工作者提出取向分布函数法 (ODF)﹐完善了织构的 表示方法。这种方法是把分别表示材料外观和晶粒位置的二组坐标系OABC和O-XYZ之间的取向关系用一组欧拉角表达;即O-XYZ相对于OABC的任一取向均可通过三次转动ψ、θ、ϕ实现。这里,首先约定OXYZ与O-ABC完全重合为起始取向;令O-XYZ绕OZ转动ψ角为第一转 动,绕转动后的OY转动θ角为第二转动;第三转动则是再绕新的OZ继 续转动ϕ角。这三个转角数值ψ﹑θ﹑ϕ完全规定了O-XYZ的取向。若以 ψ ﹑θ 、 ϕ 为 坐 标 轴 建 立 O-ψθϕ 的 直 角 坐 标 系 , 则 每 一 晶 粒 取 向 (ψ﹑θ﹑ϕ)均可在此立体图中用一点表示出来。在这三维空间中用取 向密度ω(θ﹑ψ﹑ϕ)来绘制,就构成了取向分布图。
2)、板织构 )
在轧制过程中,随着板材的厚度逐步减小,长度不断延伸,多数晶粒不仅倾向于以某一晶向 <uvw>平行于材料的某一特定外观方向,同时还以某一晶面(hkl)平行于材料的特定外观平面 (板材表面),这种类型的择优取向称为板织构,一般以(hkl)[uvw]表示,晶粒取向的漫散程度也 按两个特征来描述。
(111)极图 ) {111}面族在轧面上的投影 面族在轧面上的投影
{110}面族在轧面上的投影 面族在轧面上的投影
{110} 理想丝织构的二种极图
拉丝方向
[100] [110] [001] [010]
{100}面族在平行于拉丝轴上平面的投影 面族在平行于拉丝轴上平面的投影
{100}面族在垂直于拉丝轴上平面的投影 面族在垂直于拉丝轴上平面的投影
2.再结晶织构 再结晶织构
具有形变织构的冷加工金属,经过退火、发生再结晶以后,通常仍具有择 优取向,称为退火织构或再结晶织构。 再结晶织构依赖于所牵涉的再结晶过程,分为初次再结晶和二次再结晶 织构。对低碳钢,特别是硅钢片的织构曾进行过很多研究。由于金属原有变形 织构的漫散程度和延伸率、退火温度以及退火气氛等的差异,实际的再结晶织 构的取向不同程度地偏离理论的再结晶织构取向。 再结晶织构的形成有两种理论,即定向成核学说与定向成长学说。再结晶 晶粒的择优取向由一些晶核的取向所决定,这种看法最早由伯格斯 (W.R.Burgers)提出,后来伯格斯等又根据马氏体切变模型提出了关于形成 立方织构的定向成核理论。定向成长理论是贝克(P﹒A﹒Beck)提出来的, 他认为在形变基体内存在着各种取向的晶核,其中有些晶核因取向合适,晶界 移动本领最大,在退火过程中成长最快,最后形成再结晶织构。
反极图: 反极图:
是把材料某一特定方向上的晶粒取向密度绘制在单晶标准投影图 上。以晶体的三个主要晶轴(或低指数晶向)为参照坐标系的三个坐 标轴,取与晶体主要晶轴垂直的平面作投影面,将与某一外观方向平 行的晶向的空间分布用极射赤道平面投影的方法投影在此平面上,得 到多晶体材料的此特征方向的反极图。
(001)[100]理想板织构的三种极图 理想板织构的三种极图
法 法 向 轧 面 向 轧 面
[001] [100] [010]
织构
的{hkl}极图 极图 的
[100] [1ī0] [101] [0ī0] [001] 法 轧 向 面 [010] [0ī1] 法 向 轧 面 [ī01] [īī0] [ī00] 100 {100} 极图 的 {110} 110 极图 的 {111} 111 极图 的 [ī10] [īī1] [011] 法 向 轧 面 [ī11] [110] [1ī1] [111]
取向分布函数
ODF method
Z(ND)
[001]
Z(ND)
φ θ
Y(TD)
ψ
向
轧 面 法 轧 向
100 {100} 110 110 轧向 {100}<110>织构中晶 粒 板材外 取 向示 {100}
轧面
向
例如,冷轧铝板的理想织构为(110)[ī12]
如图为经轧制后的纯铁板材的部分晶粒取向示意图﹐其(100)面平行于轧面, [011]方向平行于轧向﹐说明该板材具有一种(100)[011]织构。
面心立方金属快速迁移界面附近的原子结构
三、极射赤面投影
原理:投影球的赤道大圆平面与板材轧 制平面也即试样被测面重合,轧面法线投影 到大圆的圆心,轧制方向与大圆竖直直径相 重,横向与水平直径重合,放置在球心的晶 体,某晶面法线与上半球面的交点为P',由 下半球南极向P'点引出投射线,与赤道平面 大圆的交点P,即为此晶面 (法线) 的极射赤 面投影,如图所示。
织构类型及其测定方法
织构主要类型及其测定方法
一、织构的定义 二、织构的类型 三、极射赤面投影 四、织构的表示方法 五、织构的测量方法 六、织构分析的相关实例
一、织构的定义
各向异性: 各向异性 : 单晶体在不同晶体学方向上的力学、电磁、光学、耐腐蚀、磁学 甚至核物理等方面的性能表现出显著差异的现象 各向同性: 各向同性 : 多晶集合体在宏观不同方向上表现出各种性能相同的现象。一般 情况下,多晶材料中数目众多的晶粒是无序均匀分布的,即在不同方向上取 向几率相同,多晶集合体的各种性能在不同宏观方向上相同 择优取向、织构: 择优取向 、织构 : 在一般多晶体中,每个晶粒有不同于相邻晶粒的结晶学取 向,从整体看,所有晶粒的取向是任意分布的;某些情况下,晶体的晶粒在 不同程度上围绕某些特殊的取向排列,就称为择优取向或简称织构。
轧向
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轧向 [110] [101]
轧向 [1ī1]
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[0ī0]ຫໍສະໝຸດ [001] 法 轧 向 面