织构

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反板图反映了材料外观方向,包括板面法线方向、轧制方 向及横向在具体学坐标系中分布。由于晶体的对称性,晶 体学坐标系中存在若干个等效区域,例如立方晶系的极射 赤面投影图中(见图7-14),存在24个以{100}、{110}及 {111}三个极点组成的三角形区域,从晶体的对称性讲, 这24个区域是等效的,因此,只取一个三角形区域,我们 把它叫做单位三角形,将各晶粒的法线方向、轧向、横向 在单位三角形中表示出来,这就是反极图。为了反映材料 的择尤取向体系,通常需要三张反极图,分别是板面法线 方向、轧向、横向的择尤取向,因此,反极图就是把多晶 材料中垂直于板面法线方向(轧向或横向)的所有晶面的 极点全部投影到同一基本三角形中,反映法线方向(或轧 向、横向)在晶体坐标系中几率分布的极射赤面投影。
2. 反极图:上面讨论板材的织构中,是以板 反极图: 材的外观相联系的方向(板面的法线方向、 轧制方向、横向)作为参考方向,考察各 晶粒的晶体学取向,建立某特定晶面(hkl) 在该坐标系中的取向,用一张(hkl)极图 就可反映材料的择尤取向,这样建立起来 的极图不能直观地反映材料的织构系统。 如果我们以晶体学特征方向作为参考方向、 材料的外观方向作为考察对象建立起来的 极图叫做反极图,它直观地反映了材料的 织构系统
内容:主要介绍织构的分类以及其表达和 测定的方法;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— 的表示,需先介绍一种特殊的投影方法— —极射赤面投影法。
一.织构的分类
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。其特点是多 晶体中各晶粒的某晶向某向<uvw>与丝轴 或表面平行,则以<uvw>为指数。
下面以图7-13轧制纯铝板的(111)极图为例,说明 轧制纯铝板的( )极图为例, 下面以图 轧制纯铝板的 如何利用标准极图分析板织构。 如何利用标准极图分析板织构。
将立方晶体各标准极图重叠在实验测得的 极图上转动标准极图,观测标准极图的{111} 投影点是否与实测极图的高强度区相重叠, 如果不重叠,就更换另一张标准极图;图713中的{111}极图高密度区可与立方晶体 (110)标准投影图上的相应极点对上,得 出轧面指数为[110],轧向指数为(112),故 轧制纯铝板的织构指数为(112)[110]。
四.丝织构
测定丝织构的指数最简便的方法是拍摄式 样的平板针孔相。如下图是此法的倒易点 阵图解。图示某hkl倒易球O,由于存在丝 织构,球面上倒易点的偏聚部位以丝轴F.A 为旋转对称轴的环带,其投影沿纬线圆分 布。
板织构:这种织构存在于用轧制,旋压等 板织构: 方法成形的板,片状构件内,其特点是材 料中各晶粒的某晶向<uvw>与轧制方向 (R.D)平行,称轧向,各晶粒的某晶面 {hkl}与轧制表面平行,称轧面,<uvw>{hkl} 即为板织构的指数。
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二.极射赤面投影法
极射赤面投影
乌氏网
单晶体的标准投影图
三.板织构
1.极图:板织构材料的{hkl}极图反映了以轧 制面为投影面、{hkl}面法线方向的极射赤 面投影。将实验得到的极图与标准极图对 比以分析、确定板织构的取向。图7-10是不 同取向状态的极图的示意图(图示为{001} 极图)。
材料中存在织构,其衍射效应将明显影响衍射强度。图710的极图同样可视为某晶面倒易球面上倒易点分布的极射 赤面投影。这种倒易点分布不均匀的倒易球面与反射球相 交,是衍射环由不连续的弧段构成,如图7-11。若用衍射 仪测量织构试样,则得到相对强度反常的衍射谱。因此。 衍射强度正比于相应方位的极点密度,所以强度测量师织 构的测定基础。
织构的测定
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。 织构可以在铸造、退火过程中形成,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。
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