织构ODF分析方法及织构精编版

Linear
Grid settings:
Psi Phi
First 0 0
Last 90 360
Step 30 90
110极图
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必须指出技术中心技术创新论坛
同一试样的 (200) 极图与 (110) 或其他 (hkl) 极图上的极密度分布的花样 可以 不同，但根据它们所标定的织构却是相同的。
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反极图的判技定术中心技术创新论坛
用反极图判定板织构时，轧向反极图轴密度最大的晶向<UVW>即可能为平 行于轧向的晶向，而轧面法向反极图轴密度最大的极点相应的晶面{HKL} 可 能是平行于轧面的晶面，然后考虑它们间的排列组合，且需符合晶带定律 HU＋KV＋LW＝0，最后用尝试法确定一个或几个板织构 (HKL) [UVW]。
蚀 坑 法 测 定 铝 合 金 织 构
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X射线衍射仪技法 术中心技术创新论坛
目前分析与研究材料织构最主要和最常用的技术手段，用于测量材料宏观织构，结果具 有统计学意义。 首先测定材料极图，由于传统极图只提供二维空间，不足以表示三维空间的取向分布问题， 难以进行织构的定量分析，所以极图通过一系列数学方法转换为三维取向分布函数。 目前衍射仪法测定极图已有国家标准，《金属材料定量极图的测定》，GB/T17103-1997
DS-41.f 100.x rdml
Pole figure: 110 Raw
2The ta:
52.4100
Inte ns itie s :
Psi Phi
Intensity
Min
0.0 117.5
814.000
Max 30.0 182.5 220226.000
Dim ension: 2.5D
Scale :
实际工作中可根据需要和方便，选测某一特定 (hkl) 极图。还可用另一 (hkl) 极图验证所定织构的正确性。因此所测极图必须标明是哪一个 (hkl) 晶面的 极图。
，
当试样中织构组分较多，且较为漫散时，易于导致误判和漏判。
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反 极 图 技术中心技术创新论坛
反极图也是极射赤面投影表示方法。 各晶粒对应的某些特征外观方向（ 轧面法向、轧向、横向）在晶体学 取向坐标系中所作的极射赤面投影分布图。由于二者投影的坐标系与被 投影的对象刚好相反，故称反极图。 具体讲它是把选定方向在各个晶粒内出现的情况进行统计，绘出其分布 规律的一种极射赤面投影。即样品坐标系在晶体坐标系中的投影。 通常，反极图最适合于用来表示丝织构。
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技术中心第技一术部创分新论织坛构的概念与种类
1 织构的概念
金属或合金材料经过拉拔、挤压、铸造、轧制等加工后，材料内部的晶
粒会沿一定的晶体学位向排列，称为择优取向，具有择优取向的多晶体
结构称为织构。
铸造
织构产生于多晶材料物理冶金的各种过程之中
烧结 塑性变形 再结晶
相变
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通过测定材料的一个、二个或三个极图 而用计算法求得，如级数展开法、矢量法、解积分 方程法、最大熵法等
可以完整、清楚、准确的描述织构
优
可以利用ODF回算任意极图
点
可直接与多晶材料的物理参数相联系
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4 织构的技测术量中方心法技术创新论坛
金相蚀坑法
多用于定多晶板、带材晶面位向，形象直观，经济简便，不需要专门的设备。对操作人员要求 较高，不同材料侵蚀剂不同，只能定性描述材料织构情况。 检验面有位错露头的地方，在特定浸蚀条件下，优先腐蚀，产生位错蚀坑．位错蚀坑的形状将 取决于它所在晶体的织构取向．通过蚀坑计数可确定表面露头位错密度的大小，而观察蚀坑的 形状则可以判定蚀坑所在晶体的织构取向．腐蚀坑与位错露头之间有对应关系，但达到位错露 头与蚀坑一一对应则取决于浸蚀剂成分、表面质量和实验操作等因素。
Psi Phi
First 0 0
Last 90 360
Step 30 90
无织构试样极图
ODF project:
C:\...\ma steel dc06\7.11.19.
DS-41...f 211.x rdml
Pole figure: 211 Raw
2The ta:
99.7500
Inte ns itie s :
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织构ODF分析方法及织构与 板材深冲性能的相关性
王德宝 技术中心检验技术研究所
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技术中心技术创新论目坛 录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
织构概念与种类 织构的表示与检测 板材织构与深冲性能的相互关系 深冲板生产过程织构的演变
第五部分
板材织构在线检测技术
晶体在三维空间中取向分布的三 维极射赤面投影，称为极图
直接极图 反极图
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直 接 极 图技术中心技术创新论坛
极射赤面投影示意图 投影球的赤道大圆平面与轧面也即试样被测面重合，轧 面法线投影到大圆的圆心，轧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。
Pole figure: 110 Raw
2The ta:
52.4200
Inte ns itie s :
Psi Phi Intensity
Min 70.0 307.5 6983.000
Max 10.0 232.5 44310.000
Dim ension: 2.5D
Scale :
Linear
Grid settings:
IF钢ODF恒φ 截面图
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α织构
γ织构
IF钢ODF恒φ =45 °截面图
在空间取向分布φ =45 °截面图 上的理想取向 （Roe)
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织构的ODF 表技示术法是中表心示织技构术的很创好新方法论，坛但目前尚不能直接用衍射方法测得， 而是
丝织构 <UVW> 面织构 {HKL} 板织构 {hkl}<UVW>
优点 表示晶体空间择优取向形象、 具体，文字书写简洁明了
缺点
只表示出晶体取向的理想位置， 未表示出织构 的强弱及漫散程度
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2 极图表技示术法中心技术创新论坛
为了表示出织构的强弱及漫散 程度，常Βιβλιοθήκη Baidu的是极射平面 投影方法。
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以θ，ψ，技φ(术或中φ1，心ψ技，术φ创2）新为论坛
坐标轴建立一直角坐标架，形成 取向空间 (欧拉空间)，在欧拉空 间中任一晶粒P的取向{θ，ψ， φ}在欧拉空间里均用一点表示 ，将试样所有晶粒的取向逐一标 点，即该被测材料的晶粒取向分 布图。故多晶体中每个晶粒都可 用一组欧拉角表示其取向Ω（ψ ，θ，φ）。
主要有 (111) [011] (111) [112]
其次有 (112) [011]
轧向反极图
轧面反极图
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3 三维取向技分术布中函心数技表术示创法新（论OD坛F)-现代织构分析技术
极图和反极图用二维图像描述晶体 三维的取向分布，必有不足之处。 特 别是在织构复杂和漫散的情况下，易于 错判和漏判。上世纪60年代由 罗伊 (Roe) 和邦厄 (Bunge)提出用晶粒取向分 布函数表示织构方法—三维取向分布函 数（Orientation distribution fuction)
2 织构技的术种中类心技术创新论坛
铸造织构
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塑性变形织技构术中心技术创新论坛
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再结晶织构技术中心技术创新论坛
形核
晶粒长大
材料的织构问题具有普遍意义，因此一般材料不可避免地存在不 同程度的织构问题！
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3 织构技的术类中型心技术创新论坛
织构的类型
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在Euler空间技中术，金中属心的技取术向创一般新集论中坛分布在一些点和线上。取向集中分布的线
称为取向线。
ψ
体心立方金属主要取向及取向线在 欧拉空间中的分布
θ
φ IF 钢三维空间取向分布
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以欧拉角（ θ，ψ，φ）或（φ1， ψ ， φ2）表示晶粒取向 难以绘制和分析 ， 因而通常以一组恒φ2（每隔5 ° )截面 图（ Bunge符号系统）或恒φ截面图（ Roe符号系统)表示。 对于体心立方晶体具有代表性的织构通 常是<l11>// ND的γ纤维织构和<l10>//RD 的α纤维织构。用φ =45 °截面图中就 可以完全表示出γ纤维织构和α纤维织构 的分布。
Psi Phi Intensity
Min 70.0 352.5 1624.000
Max 10.0 257.5 25426.000
Dim ension: 2.5D
Scale :
Linear
Grid settings:
Psi Phi
First 0 0
Last 90 360
Step 30 90
211极图
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497.000
Max 60.0 177.5 14467.000
Dim ension: 2.5D
Scale :
Linear
Grid settings:
Psi Phi
First 0 0
Last 90 360
Step 30 90
200极图
ODF project:
C:\...\ma steel dc06\7.11.19.
丝织构 <UVW>
面织构 {HKL}
板织构 {HKL}<UVW>
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技术中心技第术二创部新分论织坛构的表示与检测
织构的表示方法
晶体学指数表 示法
极图表示法
反极图表示法
三维取向分布 函数表示法
（ODF)
{HKL}<UVW>
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1 晶体学技指术数中表心示技法术创新论坛
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在1965年Bunge和Roe独立提出了织构的晶粒三维取向分布函数（ Orientation Didtribution Function,ODF)表示法和测定。所以目前存 在Roe符号系统（ θ，ψ，φ）和Bunge符号系统（φ1， ψ ， φ2） ，二者无本质区别。 ODF的出现、发展和应用使人们对晶体材料织构有了新的认识。 ODF突破了传统用一维或二维空间描述三维取向分布的方法，建立 了三维空间描述晶体取向分布，从而克服了传统方法的种种弊端， 并能确切、定量地给出被测材料的织构组分和计算各项异性，使材 料织构和计算各项异性的研究进入定量阶段。
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ODF project:
C:\...\ma steel dc06\7.11.19.
DS-41..f 200.x rdml
Pole figure: 200 Raw
2The ta:
77.2500
Inte ns itie s :
Psi Phi Intensity
Min 25.0 167.5
X射线衍射仪
反射法 透射法
测定
数学方法
极图
ODF
X 射线衍射仪测定ODF流程
定量 性能估算
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欧拉空间（取向空间）
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多晶材料测定各晶粒方位，在（ θ，ψ，φ）处的取向密度定义为：
式中，为包含取向Ω（ψ，θ，φ）的取向元； ΔV/V为取向落在该取向元的晶粒体积ΔV与试样体积V之比； K为常数。 确切表达了织构材料内晶粒取向分布情况，称取向分布函数（ODF）。
极射赤面投影示意图
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单晶标准投影技图术中心技术创新论坛
把单晶体放在投影球球心，依 次使某些特定晶面与赤道平面 重合，然后将其他各晶面法线 投影到赤道平面上，便成标准 投影图
作用：用于标定极图织构。
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单晶标准投影技图术中心技术创新论坛
（001）
（110）
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（111）
（112）
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直接极图的技判术定中心技术创新论坛
{111}<112> >
（111）
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ODF project:
C:\...\Fe Standard
Sample\Fe_by_110_070324.xrdml
晶粒取向
Χ 极角 η 幅角 γ 转角
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初技始术取中向 心技术创新论坛
一般取向
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OXYZ相对于OABC的任何取向 均可通过三转动来实现。
取向的表达方式 在O-A-B-C内O-X-Y-Z任意 取向可以用{θ，ψ，φ}三个 自由变量表示