织构入门基础

12.5织构
－材料的各向异性
12.5.1 织构的基本概念及表示方法
择优取向：这种某种晶面或晶向优先集中在某个方向上排列的现象
织构：具有择优取向的金属多晶体组织。
织构的表示方法：常用有极图和反极图，腐蚀坑法， 此外还有取向分布函数。 丝织构: 晶向平行于拉力轴的织构 板织构— 轧制织构 : 晶面平行于轧面 ,晶向平行于轧向的择优取向 组织.
铝脱氧的镇静钢
。08Al钢中析出铝的氮化物AlN，其过饱 和固溶体的强烈的分解温度高于600℃。 两种变形组分{111}和{001}的加工硬化程 度不同，{111}组分比{001}组分加工硬化 程度大. {111}组分的变形晶粒中容易形成再结晶 核心，容易形成过饱和固溶体分解。
பைடு நூலகம்
08Al钢板 为了阻止{001}组分发展，控制的工艺关键是 再结晶退火时的加热速度要慢一些。 在还未达到AlN强列析出温度时，{111}取向 的再结晶核心在有利的条件下已经形成， 并占有优势。就保证了{111}织构组分占有 比{001}织构组分更大的比例，就得到了高 的值。
Fe，W，Mo，Nb等体心立方金属拉伸后<110>方向平行于拉伸轴， 形成<110>丝织构。
面心立方金属的丝织构主要有<111>和<100>；铝的<111>织构为强 织构
（2）压缩织构：
体心立方金属压缩变形时主要产生<111>织构，同时也有较 弱的<100>和<112>织构，变形量增大，<112> 织构变弱。
再结晶织构的形成主要有定向形核，定 向 长大及定向形核与选择长大三种理论。
1）定向形核理论
冷加工后的金属在回复过程中，其某些组织形成了核 心，这些新生晶核依靠消耗形变基体而长大，最后得 到再结晶织构。
2）晶核定向长大理论
冷加工后的金属在回复过程中，其某些组织形成了核 心，这些新生晶核依靠消耗形变基体而长大，最后得 到再结晶织构。
加热速度过快，就有可能在加热到600-700℃时还 没达到{111}取向的再结晶核心的形成温度，就有 AlN析出。 {111}组分加工硬化程度大，AlN析出势必比在{001} 组分中强烈，因而，析出的弥散氮化物对{111}取 向的再结晶核心的形成所起到阻碍作用，就比在 {001}组分大得多，于是形成的再结晶核心中，占 优势的就可能是{001}取向的再结晶核心。{001}织 构度更大的情况将发生，使值降低，不利于材料 的深冲成形。
{111}
{110}
{100}
板织构的表示
{100} ∥轧面(板面) <001> ∥轧向
{100}<001> 织构
极射投影
-----立体图投影到平面
面
线
点
晶面
法线
线
点
法线与球交
极点
标准投影图
12.5.1.2 织构表示方法
(1) 轧制织构的极图
定义:
在投影面上标明了轧面法线和轧向 投 影位置的某种晶面的极射图.
r0 r90 2r45 r 2
（2）织构与磁晶各向异性
1)织构在变压器中应用-----铁心
高斯织构{110}<001>
立方织构 {100}<001>
A 高斯织构 {110}<001> －变压器铁心
B 立方织构{100}<001>的应用
立方织构是指硅钢片中的{100}<001>织构。即 板的轧制方向与横向都是<001>晶向。制作变压 器时不必先沿轧向切成条片，再叠成方框，直 接冲成方框即可.
B {111}<112>织构：
这种织构是指{111}晶面平行于板平面，<112>晶向平行于轧 向的择优取向组织。因为在{111}晶面内没有<111>晶向，所 以在板平面上不存在难磁化的晶向。而且在{111}晶面内， <112>晶向与<110>晶向间夹角只有300，因此可以粗略的认为 在{111}晶面上是各向同性的.
金属板的轧面法线---参考球的Z轴重合
轧面法线极点的投影－极射投影图的圆心 重合
轧制方向－－X轴重合 轧制横向－－Y轴重合
(2) 轧制织构的反极图
（3）腐蚀坑法
12.5.2 织构的形成
12.5.2.1 形变织构
塑性变形而形成的择优取向组织叫形变织构。
(1) 拉拔织构 （轴向丝织构）
材料拉伸时各晶粒向着拉伸外力轴方向转动，形成了某一晶向与拉伸轴平行。
硅钢片生产过程中的晶体位向变化
（2）深冲低碳板的再结晶织构控制
为了保证深冲性能，需要值 r >2. 最有利的织构是{111}<hkl>，最不利的织 构是{100}<110> . 这两种织构组分的比例严重的影响了 r 值 的大小; 为了提高 r 值，就必须从平行于轧面的 主要组分是{111}和{001}的轧制织构中得 到{111}<hkl>再结晶织构。
12.5.3.2 织构形成的控制
（1）高斯织构硅钢片 实验证明高斯织构是在{111}<112>形变织构的基体 上发展起来的。获得具有高斯织构的硅钢片的 标准生产工艺: 通过热轧得到厚度为 2.5mm的薄板；然后冷轧 到0.62-0.8mm； 925℃～980℃退火3～5 min，使 之脱碳及一次再结晶。 冷轧至0.3-0.36mm； 790℃～845℃退火3～5min 脱碳；再进行二次再结晶，然后在 760℃～ 820℃进行消除应力退火。
3）定向形核-选择成长理论
12.5.3 织构的应用及控制
12.5.3.1 织构的应用 (1). 织构与机械性能各向异性
体心立方金属：最大强度方向是〈111〉； 次强方向〈110〉；最弱的是〈100〉。 深冲板成形性要求：垂直各向异性；平面各向同性；
w r t
r0 r90 2r45 r 4
（3）轧制织构：
轧制产生的织构不仅某些晶向平行于轧制方向，而且 某些晶面平行于轧制平面，称为板织构。
面心立方晶体和体心立方晶体形变织构的比较
12.5.2.2 再结晶织构的形成
将具有形变织构的材料进行再结晶退火，可能 形成再结晶织构或退火织构。 影响再结晶织构的主要因素是合金成分、杂质 或复合相、位错密度、原始组织及亚结构、退 火温度及时间、退火介质、材料几何尺寸等。
特殊仪表才使用立方织构硅钢片。
2）织构在电机上的应用
冲制电机铁芯的硅钢片，要求板平面各向同性，电机转动才 能平稳。而且在板平面上还要没有难磁化的<111>晶向。
A {100}<hkl>织构：
在{100}平面内，与轧向平行的晶向是任 的，混乱的，材料 的各向同性好；在{100}平面内不存在难磁化的<111>晶向。 所以可以满足电机铁芯的要求。