织构ODF分析方法及织构
织构ODF分析方法及织构精编版
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。
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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ODF project:
C:\...\ma steel dc06\7.11.19.
DS-41..f 200.x rdml
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织构分析
晶体学织构
极图测定
反射法
起始位置（ ＝ 90° ， ＝0）：计数器定位在 被测反射面衍射角2处，测量过程中固定不动， 通过和角的转动实现反射法测量。 顺时针转 为从90°变小， 逆时针为正。起始位置对应的 极图中{HKL}极点转动角＝90°，＝90°
晶体学织构
极图测定
透射法
晶体学织构
掺杂钨丝，冷变形98.1% (a) 横截面反极图 (b) 纵剖面反极图
取向分布函数
取向有3个自由度，因此需要用3维空间表达取向分布。 极图或极密度分布函数p(, )所使用的是一个二维的空间，它上
面的一个点不足以表示三维空间内的一个取向，用极图分析多晶 体的织构或取向时会产生一定的局限性和困难。
吴里夫网：将经纬线网投影到与经纬线网NS轴平行的投影面 上，作出的极射赤面投影网。
标准极式网和吴氏网直径为20cm，大园弧与小圆弧互相均分 的角度间隔为2。
晶体投影
极式网
吴氏网
晶体投影
5、吴氏网的应用
测量两极点夹角
晶体投影
5、吴氏网的应用
测量两极点夹角
晶体投影
5、吴氏网的应用
晶带和晶带轴的位置关系
4、极图的测定及分析
极图最早是利用单色x-射线衍射照片确定的，有织构的材料的衍 射环强度分布不均匀，局部出现最大值。欲将衍射照片转换成极 图需要丝或板相对入射线方位不同的一系列衍射照片。 现在，这种技术已经完全被配有计数器的衍射仪所代替，并由 Schulz最早发明。如图所示的装置为织构测角仪，能使试样在几 个方向转动，以便使每个晶粒都有机会处于衍射位置。一般说来， 与该种方法对应的极图上点的轨迹是螺旋状的，通过计算机程序， 计数器的计数直接转换成极图上极点强度计数，并自动插入等强 度值，所需的各种修正均自动完成。这种装置不仅可以以反射方 式工作，也可以透射方式工作。每种方式只能给出极图的一部分， 反射法给出极图的中心部分，透射法给出极图的边缘部分，将两 种方法相互补充就可以得到一张完整极图。
织构ODF分析方法及织构
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通过对织构的研究将进一步挖掘材料的潜力！
1 板材深冲性能评价指标
深冲性是金属板材在冲压过程中抵抗失效（断裂、瓢曲、起皱、形状扭曲）的能力。
塑性应变比（r 值)
评价板材深冲性
加工硬化指数（n值）
能的主要指标为： 塑性应变比（r凸)耳参数（Δr)
制耳参数（Δr值）
2 塑性应变比（r值）
定义：将金属薄板试样单轴拉伸到产生均匀塑性变形时，试样标距内，宽度方向的真 实应变与厚度方向的真实应变之比。 反映了金属薄板在某平面内承受拉力或压力时，抵抗变薄或变厚的能力。它与多晶材 料中织构组分有关。 r=1时各向同性，r＞1时板平面方向较厚度方向更容易变形。对于深冲板材r值越大， 表明在成形过程中板材不易减薄。由于板平面内的不同方向上具有不同的r值，为此用 平均值表示：
蚀 坑 法 测 定 铝 合 金 织 构
X射线衍射仪法
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
关于晶体材料织构的分析
❖ 织构：多晶体取向分布状态明显偏离随机分 布的取向分布结构
❖ 存在形式：铸造、变形、退火、相变、烧结
❖ 表现形式：各向异性
晶体学基础
❖ 单晶体：
固定熔点 对称性 各向异性 规则几何结构 空间排列周期性
❖ 多晶体
固定熔点 各向同性 不规则
晶体学基础
❖ 晶体结构
基本单元周期排列
❖ 空间点阵
阵点空间周期排列，空间几何图形
晶体学基础
❖ 晶胞 空间点阵的基本单元
晶体学基础
❖ 晶系 7种 ❖ 布拉菲点阵 14种
晶体学基础
❖ 晶向指数（米勒指数uvw）
晶体学基础
❖ 晶面指数（米勒指数hkl）
晶体学基础
❖ 六方晶系的晶面指数
❖ 极射投影
晶体学基础
❖ 极射投影
晶体学基础
晶体学基础
❖ 极射赤面投影图（投射面为赤道面）
欧拉角表示方法
❖ 欧拉角取向空间（ 0°→90°）
织构表示方法
❖ 极图（极射赤面投影）
原理图
织构表示方法
❖ 极密度 P(αβ):表示各个晶面法向投影点的体积权重
多晶（100）极图
多晶（111）极图
织构表示方法
❖ 理想极图
织构表示方法
❖ 反极图 宏观坐标在晶体坐标上的极射赤面投影
织构表示方法
织构表示方法
❖ 取向线分析
织构的形成
❖ 金属塑性变形的本质－滑移
织构的形成
❖ 金属塑性变形的本质－滑移
FCC金属滑移系
织构的形成
❖ 金属塑性变形的本质－滑移
BCC金属滑移系
织构的形成
❖ 金属塑性变形的本质－滑移 HCP金属滑移方向：<11-20> HCP金属滑移面：（0001）c/a≧1.633 3个
ODF图定义
织构的测定摘自：《X射线衍射技术及设备》（鞍钢钢铁研究所，丘利、胡玉和编著，冶金工业出版社1999年出版）1 织构定义单晶体在不同的晶体学方向上，其力学、电磁、光学、耐腐蚀、磁学甚至核物理等方面的性能会表现出显著差异，这种现象称为各向异性。
多晶体是许多单晶体的集合，如果晶粒数目大且各晶粒的排列是完全无规则的统计均匀分布，即在不同方向上取向几率相同，则这多晶集合体在不同方向上就会宏观地表现出各种性能相同的现象，这叫各向同性。
然而多晶体在其形成过程中，由于受到外界的力、热、电、磁等各种不同条件的影响，或在形成后受到不同的加工工艺的影响，多晶集合体中的各晶粒就会沿着某些方向排列，呈现出或多或少的统计不均匀分布，即出现在某些方向上聚集排列，因而在这些方向上取向几率增大的现象，这种现象叫做择优取向。
这种组织结构及规则聚集排列状态类似于天然纤维或织物的结构和纹理，故称之为织构。
织构测定在材料研究中有重要作用。
2 织构类型为了具体描述织构(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) 和晶体学平面(晶面) 跟多晶体宏观参考系相关连起来。
这种宏观参考系一般与多晶体外观相关连，譬如丝状材料一般采用轴向；板状材料多采用轧面及轧向。
多晶体在不同受力情况下，会出现不同类型的织构。
轴向拉拔或压缩的金属或多晶体中，往往以一个或几个结晶学方向平行或近似平行于轴向，这种织构称为丝织构或纤维织构。
理想的丝织构往往沿材料流变方向对称排列。
其织构常用与其平行的晶向指数<UVW>表示。
某些锻压、压缩多晶材料中，晶体往往以某一晶面法线平行于压缩力轴向，此类择优取向称为面织构，常以{HKL}表示。
轧制板材的晶体，既受拉力又受压力，因此除以某些晶体学方向平行轧向外，还以某些晶面平行于轧面，此类织构称为板织构，常以{HKL}<UVW>表示。
3 织构的表示方法择优取向是多晶体在空间中集聚的现象，肉眼难于准确判定其取向，为了直观地表示，必须把这种微观的空间集聚取向的位置、角度、密度分布与材料的宏观外观坐标系(拉丝及纤维的轴向，轧板的轧向、横向、板面法向) 联系起来。
热轧硅钢的组织和高斯织构简要分析
热轧硅钢的组织和高斯织构简要分析北京科技大学材料022 唐瑞鹤摘要：简要分析了热轧硅钢的组织和取向分布函数ODF图中的高斯织构关键词：热轧硅钢X射线衍射法(XRD) 取向分布函数(ODF) 高斯取向A Simple Analysis on Texture and Goss Structure ofHot Rolled Silicon SteelTangruihe (University of Science and Technology, Beijing, Material 022)Abstract: The texture and Goss structure in the Orientation Distribution Function of the hot rolled Silicon Steel are analyzed simply.Material Index: Hot Rolled Silicon Steel X-ray DiffractionOrientation Distribution Function Goss Orientation一.引言硅钢简介: 硅钢又称电工钢，一般含0.5％－6.5％Si和其它一些合金元素，主要用于各种电机和变压器的磁感铁芯、磁开关、继电器和高能加速器的主磁铁等，是一种重要的金属功能材料。
硅钢分类：硅钢按织构可以分为取向硅钢和无取向硅钢. 取向硅钢又可以分为高斯织构（即{110}<001>织构）硅钢、立方织构硅钢（{001}<100>织构）和旋转立方织构硅钢（{001}<110>织构）,后两者也被称为双取向硅钢。
由于磁各向异性，铁素体中<100>晶向最易磁化，<110>晶向次之，<111>晶向最难。
取向硅钢高频损耗低，其晶粒组织能够磁性择优取向，晶粒多以高斯织构（即{110}<001>织构）方向沿轧向排列，因而磁性能优良, 因此取向硅钢希望得到高斯织构。
什么叫织构.
什么叫织构织构的测定摘自：《X射线衍射技术及设备》（鞍钢钢铁研究所，丘利、胡玉和编著，冶金工业出版社1999年出版）1 织构定义单晶体在不同的晶体学方向上，其力学、电磁、光学、耐腐蚀、磁学甚至核物理等方面的性能会表现出显著差异，这种现象称为各向异性。
多晶体是许多单晶体的集合，如果晶粒数目大且各晶粒的排列是完全无规则的统计均匀分布，即在不同方向上取向几率相同，则这多晶集合体在不同方向上就会宏观地表现出各种性能相同的现象，这叫各向同性。
然而多晶体在其形成过程中，由于受到外界的力、热、电、磁等各种不同条件的影响，或在形成后受到不同的加工工艺的影响，多晶集合体中的各晶粒就会沿着某些方向排列，呈现出或多或少的统计不均匀分布，即出现在某些方向上聚集排列，因而在这些方向上取向几率增大的现象，这种现象叫做择优取向。
这种组织结构及规则聚集排列状态类似于天然纤维或织物的结构和纹理，故称之为织构。
织构测定在材料研究中有重要作用。
2 织构类型为了具体描述织构 (即多晶体的取向分布规律，常把择优取向的晶体学方向 (晶向和晶体学平面 (晶面跟多晶体宏观参考系相关连起来。
这种宏观参考系一般与多晶体外观相关连，譬如丝状材料一般采用轴向；板状材料多采用轧面及轧向。
多晶体在不同受力情况下，会出现不同类型的织构。
轴向拉拔或压缩的金属或多晶体中，往往以一个或几个结晶学方向平行或近似平行于轴向，这种织构称为丝织构或纤维织构。
理想的丝织构往往沿材料流变方向对称排列。
其织构常用与其平行的晶向指数表示。
某些锻压、压缩多晶材料中，晶体往往以某一晶面法线平行于压缩力轴向，此类择优取向称为面织构，常以{HKL}表示。
轧制板材的晶体，既受拉力又受压力，因此除以某些晶体学方向平行轧向外，还以某些晶面平行于轧面，此类织构称为板织构，常以{HKL} 表示。
3 织构的表示方法择优取向是多晶体在空间中集聚的现象，肉眼难于准确判定其取向，为了直观地表示，必须把这种微观的空间集聚取向的位置、角度、密度分布与材料的宏观外观坐标系 (拉丝及纤维的轴向，轧板的轧向、横向、板面法向联系起来。
ODF测试分析系统
ODF测试分析系统
蔡明杰;何崇智
【期刊名称】《钢铁研究学报》
【年(卷),期】1990()1
【摘要】ODF分析是现代织构材料分析的最有效手段。
本文在研制成功ODF测试分析系统的基础上,介绍了系统的工作原理及其功能,并结合测试分析实例说明了ODF分析的应用。
【总页数】4页(P87-90)
【关键词】织构;ODF;材料性能
【作者】蔡明杰;何崇智
【作者单位】钢铁研究总院
【正文语种】中文
【中图分类】TF4-55
【相关文献】
1.六方材料织构的近真ODF分析系统 [J], 朱玉斌;梁志德
2.LFM2,LDS和ODF组成的现代电视发射机测试系统 [J], 邵晶
3.网络电缆自动测试系统与Fluke测试系统测试结果差异分析 [J], 金彦斌;靳志杰
4.泛华测控为汽车及地质行业测试推出新品——“压力和振动数据采集分析系统”＆“液压振动测试平台采集系统” [J],
5.泛华测控为汽车及地质行业测试推出新品——“压力和振动数据采集分析系统”&“液压振动测试平台采集系统” [J],
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织构ODF分析方法及织构PPT课件
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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 3
技术中心技术创新论坛
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
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技术中心技术创新论坛
1 晶体学技指术数中表心示技法术创新论坛
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
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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)。
织构类型及其测定方法
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。
X光衍射技术基础--织构的测定
C Z’
Z
Y
这个取向关系可以用三个 角（欧拉角）来表示，各 个角的意义为：
➢先将O-ABC与O－X’Y’Z’重合
A X’
O
Y1
X1
X2 X
B Y’
➢以OZ’为轴转（逆时针转）使OX’OX1， OY’OY1 ➢以OY1为轴转 使OZ’OZ， OX1OX2 ➢以OZ为轴转 使OX2OX， OY1OY
织构的定义
一般认为多晶材料中，晶粒的晶体学取向会出现某 些规律性； ➢ 或者某些晶体学方向往材料外形的某些特定方向 集中； ➢ 或者某些晶体学面往材料外形的某些特定面集中； ➢ 或者晶体学方向和晶体学面都有某种程度的集中，
则称该多晶材料中存在择优取向或织构
织构的存在－－有利有弊
优点：某些材料如硅钢片达到立方织构状态（又 称高斯织构(100)<001>），可以提高导磁率， 减小变压器磁损失。
➢简言之：反极图是外形坐标在晶体学面 上的投影
反极图
例如，挤压铝棒的轴向反极图，三个晶体学 坐标分别为(001),(011),(111)
从衍射线的等强度线可以看出挤压铝
棒中大多数晶粒的{001}和{111}法向
平行于棒轴。
20 3
即具有<001>+<111>丝织构001
1 0.2
或者说具有<001>和
――主要是利用标准投影中各种指数晶面 之间的角度关系。
确定试样中包含的理想织构成分
以冷轧Al板{100}极图为例，用尝试法寻找试样 的理想织构成分――具体做法是使全部{100}极点全 部落入阴影区。
211
11 1
1 00
010
011
织构类型及其测定方法
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 、 、 实现。这里，首先约定 O-
行，即冷拉铜丝具有<111>+<100>双重丝织构。
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。
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。
反极图原理
极图的缺陷
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：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
织构的测定
织构的测定摘自：《X射线衍射技术及设备》（鞍钢钢铁研究所，丘利、胡玉和编著，冶金工业出版社1999年出版）1 织构定义单晶体在不同的晶体学方向上，其力学、电磁、光学、耐腐蚀、磁学甚至核物理等方面的性能会表现出显著差异，这种现象称为各向异性。
多晶体是许多单晶体的集合，如果晶粒数目大且各晶粒的排列是完全无规则的统计均匀分布，即在不同方向上取向几率相同，则这多晶集合体在不同方向上就会宏观地表现出各种性能相同的现象，这叫各向同性。
然而多晶体在其形成过程中，由于受到外界的力、热、电、磁等各种不同条件的影响，或在形成后受到不同的加工工艺的影响，多晶集合体中的各晶粒就会沿着某些方向排列，呈现出或多或少的统计不均匀分布，即出现在某些方向上聚集排列，因而在这些方向上取向几率增大的现象，这种现象叫做择优取向。
这种组织结构及规则聚集排列状态类似于天然纤维或织物的结构和纹理，故称之为织构。
织构测定在材料研究中有重要作用。
2 织构类型为了具体描述织构 (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) 和晶体学平面 (晶面) 跟多晶体宏观参考系相关连起来。
这种宏观参考系一般与多晶体外观相关连，譬如丝状材料一般采用轴向；板状材料多采用轧面及轧向。
多晶体在不同受力情况下，会出现不同类型的织构。
轴向拉拔或压缩的金属或多晶体中，往往以一个或几个结晶学方向平行或近似平行于轴向，这种织构称为丝织构或纤维织构。
理想的丝织构往往沿材料流变方向对称排列。
其织构常用与其平行的晶向指数<UVW>表示。
某些锻压、压缩多晶材料中，晶体往往以某一晶面法线平行于压缩力轴向，此类择优取向称为面织构，常以{HKL}表示。
轧制板材的晶体，既受拉力又受压力，因此除以某些晶体学方向平行轧向外，还以某些晶面平行于轧面，此类织构称为板织构，常以{HKL}<UVW>表示。
3 织构的表示方法择优取向是多晶体在空间中集聚的现象，肉眼难于准确判定其取向，为了直观地表示，必须把这种微观的空间集聚取向的位置、角度、密度分布与材料的宏观外观坐标系 (拉丝及纤维的轴向，轧板的轧向、横向、板面法向) 联系起来。
材料表征技术：织构的测定
定向成核学说
• 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。
定向成长学说
• 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
• 用于标定极图织构。
丝织构及其测绘
• 大多数晶粒的某一晶体学方向＜uvw＞ 与材料的某个外观特征方向（如丝轴方 向或生长方向）平行或于接近平行。这 种织构在冷拉金属丝中呈现得很典型， 故称为丝织构。
• 一般在丝、棒、镀层、沉积层中都可能 会存在某种类型的丝织构。与拉丝方向 平行的晶体学方向指数＜uvw＞称为丝 织构指数。
轧制后部分晶粒取向举例
• 轧制后的纯铁板材的部分晶粒取向﹐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
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。
再结晶织构形成
• 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。
极图
• 描述多晶材料织构状态的极射赤面投影图。它是通过将多 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
什么叫织构
什么叫织构织构的测定摘自：《X射线衍射技术及设备》（鞍钢钢铁研究所，丘利、胡玉和编著，冶金工业出版社1999年出版）1 织构定义单晶体在不同的晶体学方向上，其力学、电磁、光学、耐腐蚀、磁学甚至核物理等方面的性能会表现出显著差异，这种现象称为各向异性。
多晶体是许多单晶体的集合，如果晶粒数目大且各晶粒的排列是完全无规则的统计均匀分布，即在不同方向上取向几率相同，则这多晶集合体在不同方向上就会宏观地表现出各种性能相同的现象，这叫各向同性。
然而多晶体在其形成过程中，由于受到外界的力、热、电、磁等各种不同条件的影响，或在形成后受到不同的加工工艺的影响，多晶集合体中的各晶粒就会沿着某些方向排列，呈现出或多或少的统计不均匀分布，即出现在某些方向上聚集排列，因而在这些方向上取向几率增大的现象，这种现象叫做择优取向。
这种组织结构及规则聚集排列状态类似于天然纤维或织物的结构和纹理，故称之为织构。
织构测定在材料研究中有重要作用。
2 织构类型为了具体描述织构(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) 和晶体学平面(晶面) 跟多晶体宏观参考系相关连起来。
这种宏观参考系一般与多晶体外观相关连，譬如丝状材料一般采用轴向；板状材料多采用轧面及轧向。
多晶体在不同受力情况下，会出现不同类型的织构。
轴向拉拔或压缩的金属或多晶体中，往往以一个或几个结晶学方向平行或近似平行于轴向，这种织构称为丝织构或纤维织构。
理想的丝织构往往沿材料流变方向对称排列。
其织构常用与其平行的晶向指数<UVW>表示。
某些锻压、压缩多晶材料中，晶体往往以某一晶面法线平行于压缩力轴向，此类择优取向称为面织构，常以{HKL}表示。
轧制板材的晶体，既受拉力又受压力，因此除以某些晶体学方向平行轧向外，还以某些晶面平行于轧面，此类织构称为板织构，常以{HKL}<UVW>表示。
3 织构的表示方法择优取向是多晶体在空间中集聚的现象，肉眼难于准确判定其取向，为了直观地表示，必须把这种微观的空间集聚取向的位置、角度、密度分布与材料的宏观外观坐标系(拉丝及纤维的轴向，轧板的轧向、横向、板面法向) 联系起来。
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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）。
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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]。
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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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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)
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 :
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
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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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。
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。
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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
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，常用的是极射平面 投影方法。
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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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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）。
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
IF钢ODF恒φ 截面图
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技术中心越技强越术好创新论坛
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
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
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
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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
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 :
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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