第二節(jié)織構(gòu)類型

2.１．形變織構(gòu)﹑擠壓的線材或經(jīng)軋制的金構(gòu)常有纖維織構(gòu)、板織構(gòu)等幾種類型。１〕金屬材料中的晶粒以某一結(jié)晶學(xué)方向平行于〔或接近平行于〕線軸方向的擇優(yōu)取向。率是相等的。例如冷拉鋁線，其中多數(shù)晶粒的[111]方向平行于線軸方向，其余則對線軸有不同程度的偏離，呈漫散分布。這種線材的織構(gòu)稱[111]纖維織構(gòu)。題僅為確定纖維軸的指數(shù)<uvw>。纖維織構(gòu)的類型和完整度〔即取向分布的漫散程度〕主要和材料的組成、晶體構(gòu)造類型和變形工藝有關(guān)。﹑電沉積或蒸發(fā)形成的材料的涂覆層以及材料不止一種的纖維織構(gòu)，如銅線中<111>和<100>織構(gòu)同時消滅。在軋制過程中，隨著板材的厚度逐步減小，長度不斷延長，多數(shù)晶粒不僅傾向于以某一晶向<uvw>平行于材料的某一特定外觀方向，同時還以某一晶面〔hkl〕平行于材料的特定外觀平面〔板材外表〕，這種類型的擇優(yōu)取向稱為板織構(gòu)，一般以(hkl)[hkl]表示，晶粒取向的漫散程度也按兩個特征來描述。8-1軋制后局部晶粒取向示意圖﹐其〔100〕面平行于軋面，[011]方向平行于軋向﹐說明該板材具有一種(100)[011]織構(gòu)。再結(jié)晶織構(gòu)向，稱為退火織構(gòu)或再結(jié)晶織構(gòu)。程度地偏離理論的再結(jié)晶織構(gòu)取向。擇優(yōu)取向由一些晶核的取向所打算，這種看法最早由伯格斯〔W.R.Burgers〕提成長最快，最終形成再結(jié)晶織構(gòu)?？棙?gòu)的實際應(yīng)用﹐視對材﹐存在一般織構(gòu)將使其變形不均勻﹐產(chǎn)生皺紋﹐甚至發(fā)生裂開﹔但具有〔111〕型板織構(gòu)的板材﹐其深沖性[100]構(gòu)的硅鋼片，具有很低的鐵損。觀坐標(biāo)系〔拉絲及纖維的軸向，軋板的軋向、橫向、板面法向〕聯(lián)系起來。通取向。晶體學(xué)指數(shù)表示取向分布函數(shù)晶體學(xué)指數(shù)表示法〔即多晶體的取向分布規(guī)律常把擇優(yōu)取向的晶體學(xué)方向〔晶向〕及晶體學(xué)平面〔晶面〕跟多晶體宏觀參考系相關(guān)連起來。軋面及軋向?！怖w維織構(gòu)〕。抱負的絲織構(gòu)一般沿材料流變方向?qū)ΨQ排列，其織構(gòu)常用與軸向平行的晶向指數(shù)<UVW>表示。向，形成面織構(gòu)，常用垂直于壓縮力軸向的晶面指數(shù){HKL}表示。<UVW>平行軋向，同時還以某些晶面{HKL}平行于軋面，形成板織構(gòu)。板織構(gòu)常用{HKL}<UVW>表示。極圖晶體在三維空間中取向分布的二維極射赤面投影稱為極圖。直接極圖〔正極圖是一種對于材料中某一選定的低指數(shù)面﹐〔NDRD軋制平面為投影面，將多晶材料中每個晶粒的某一低指數(shù)晶面〔hkl〕法線用極〔正極圖〕。是把材料某一特定方向上的晶粒取向密度繪制在單晶標(biāo)準(zhǔn)投影圖上射赤道平面投影的方法投影在此平面上，得到多晶體材料的此特征方向的反極圖。如圖為冷軋鋼板實測[110]極圖。圖中數(shù)字表示取向密度值﹐以完全無擇優(yōu)取向時不同方向的取向密度晶粒體積大于無擇優(yōu)取向時具有該取向的晶粒的體積。取向密度小于1的意義相反。8-2冷軋鋼板[110]極圖加以描述。三維空間取向分布函數(shù)法(ODF)﹐完善了織構(gòu)的表示方法。這種方法是把分別表示材料外觀和晶粒位置的二組坐標(biāo)系O-ABCO-XYZO-XYZO-ABCyqjO-XYZO-ABCO-XYZOZyOYqy﹑q﹑jO-XYZy﹑q、jO-jqy〔y﹑q﹑j〕w〔q﹑y﹑j)來繪制，就構(gòu)成了取向分布圖。w(jyq)可用一組正極圖的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)變換后求得。a[110]極圖的數(shù)據(jù)變換成三維取﹐常用一組截面圖代替﹐bj＝45°的橫截面圖，虛線表示立體圖未畫出局部。8-3冷軋鋼板實測極圖的提出和應(yīng)用，促進了織構(gòu)理論和織構(gòu)與性能關(guān)系的爭論。w(jyq)可用一組正極圖的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)變換后求得。a[110]極圖的數(shù)據(jù)變換成三維取﹐常用一組截面圖代替﹐bj＝45°的橫截面圖，虛線表示立體圖未畫出局部。提出和應(yīng)用，促進了織構(gòu)理論和織構(gòu)與性能關(guān)系的爭論。直接極圖是按P”點引出投射線，與赤道平面大圓的交點P，即為此晶面(法線)的極射赤面投影，如下圖。假設(shè)把上半球面上的各條經(jīng)線及緯線投影到赤道平面上，便形成極網(wǎng)，如圖a所8-4影是一條螺旋線，稱為螺旋極網(wǎng)。如圖b所示。在特別制樣狀況下，如羅帕塔(Lopata-Kula)(45°)上與軋向、橫向、法向夾角均為54.73°的位置，即其投影坐標(biāo)為8-98-5極網(wǎng)和螺旋網(wǎng)假設(shè)把一個單晶體放在投影球的球心，依次使其某些特定晶面與赤道平常用，其標(biāo)準(zhǔn)投影圖如下圖。單晶標(biāo)準(zhǔn)投影圖可用于標(biāo)定極圖織構(gòu)。8-6〔001〕標(biāo)準(zhǔn)投影圖8-7〔110〕標(biāo)準(zhǔn)投影圖8-8〔111〕標(biāo)準(zhǔn)投影圖絲織構(gòu)：大多數(shù)晶粒的某一晶體學(xué)方向＜uvw＞與材料的某個外觀特征方向〔如絲軸方向或生長方向為絲織構(gòu)。行的晶體學(xué)方向指數(shù)＜uvw＞稱為絲織構(gòu)指數(shù)。于絲軸(拉絲)方向。圖(b)為橫斷面放大圖，抱負絲織構(gòu)的狀況是材料中全部晶粒的<100>方向均平行于絲軸(拉絲)方向。8-9絲織構(gòu)方向傾向于平行絲軸方向。<110>方向都嚴格平行絲軸方向。φ<110>極點分布在方向上的百分比〔極密度〕r<110>f100%晶粒的<111>方向與拉絲軸方向平行，即具有<111>絲織構(gòu)。冷40%晶粒的<100>方向與拉絲軸方向平行，即冷拉銅絲具有<111>+<100>雙重絲織構(gòu)。無織構(gòu)材料與有織構(gòu)材料的X射線衍射把戲特征〔1〕無織構(gòu)材料照像法確定絲織構(gòu)軸試樣：冷拉鋁絲，原始直徑1.3mm，0.8mm，241.5495依據(jù)照片進展分析計算：6.3.1測量衍射環(huán)的半徑r1=39.0，r2=48.3θ：8-冷拉鋁絲絲軸直立時的透射針孔照片束中的連續(xù)輻射產(chǎn)生的〕標(biāo)定衍射環(huán)的指數(shù)：首先計算晶面間距PDF〔111〕，外環(huán)〔200〕〔卡片上的數(shù)據(jù)：d111=2.338，d200=2.024〕6.3.4測量d：d1=69°，d2=51°r確定織構(gòu)軸r1、r2確定出織構(gòu)軸為[111]衍射法確定絲織構(gòu)軸假設(shè)取投影面垂直于絲軸，則某{hkl}hklField-MerchartF0o90oFF拋光和腐蝕后作為測試面。測量時，計數(shù)管置于2q處不動，以測試面與入射線F＝0o)，F(xiàn)F角的變化就反映了極點密度沿極網(wǎng)徑向的分布。F0o~qhkl。FF，xF＝90o。F90o~〔90-qhkl〕。2q2qX產(chǎn)生衍射的條件(hkl)晶面的法線為入射線與衍射線夾角的角平分線(hkl)晶面平分入射線的延長線與衍射線的夾角I111~φ111<111>晶向平行絲軸，即絲材具有很強的<111>織構(gòu)。立方晶系<100>與<111F=54.73°，F(xiàn)=55°處消滅肯定大小的111極密度峰，表示絲材中還有局部晶粒的<100>晶向平行絲軸，即絲軸還具有弱的<100>織構(gòu)。<111>0.85，<100>0.15絲軸方向：對應(yīng)的晶向hkl=其測繪方法板織構(gòu)：大多數(shù)晶粒的某晶體學(xué)平面{HKL}與軋面平行或近于向＜uvw＞與軋向指數(shù)表達方式為{HKL}＜uvw＞。例如，冷軋鋁板的抱負織構(gòu)為(110)[ī12]定晶面族的法線向試樣的某個外觀特征面作極射赤面投影得到的。軸的平面為投影面{110}極圖，是指將多晶材料中各晶粒的{110}晶面族的法線向軋面投影。進展投影，這樣可得到多個極圖，即某一織構(gòu)狀態(tài)可用多種極圖來描述。照相法測定正極圖念和嫻熟運用極射投影都極為有用。{100}、{110}或{111}極圖；對于六方晶系的材料，一般是測(0001)、{10-10}或{11-20}極圖。測極圖，就是檢查試樣內(nèi)某指數(shù)晶面在外形坐標(biāo)中的分布。例如測軋板的{100}極圖，就是測定{100}晶面法線在軋面、軋向、橫向坐標(biāo)中的分布。而某方位的晶面極點密度正比于它所對應(yīng)的X光衍射線強度布。(1)照相方法“^0°”表示軋向豎直，軋面與底片平行。再順時針旋轉(zhuǎn)試樣，每轉(zhuǎn)10°拍照一張，并分別記為^10°，^20°，……始終到^80°。10°，20°，……各拍照一張，直到qq-10°，-20°，……這樣，我們就獲得了一套照片，可以利用這套照片繪制極圖。8-固定底片透射法測板織構(gòu)的試驗裝置(軋向豎直時)XKa切去底片一角，記清試樣中的軋向和軋面位置照相時要在底片上留下水平線的痕跡底片上的衍射斑點對應(yīng)的晶面在投影面上的極射赤面投影首先畫出一個參考球，金屬板材試樣在考球的中心，軋向向上，軋向及軋面與參考球的垂直軸YY”平行。DQOD”=a，QO，DQOD”=a=90°，反射晶面(hkl)ONQODQON=90-q，全部這一組反射晶面的法線和參考球相交成的反射圓。PAXP”平面上，(hkl)衍射線環(huán)上一個強度ABPP”dXBf〔d+f=90°〕A確定：OMYY”的夾角DYOM=DABP=dDSOM=90°OM=OS·tanDOSM=Rtan[(90°-q)/2]假設(shè)拍攝一系列的照片，令角a由90°開頭，然后轉(zhuǎn)動試樣使a〔如令a=90°、80°、60°、…〕，由N〔緯度圓〕在參MEldhklaa〔hkl〕晶面參與da角的極射赤面投影面，然后再經(jīng)過轉(zhuǎn)動回到試樣外表去。〔65%Fe-35%Co〕透射針孔照像衍射把戲，Mo-Ka輻射，其中的數(shù)字表示強度為強、中、弱三個等級。X60°(a=60°)它的將(200)b影的反射圓上〔a=90°〕，a=90°時試樣平a=60°時拍攝的，因此需要在30°AB30°A”B”CD30°C”D”處，a=60°時的投影?？梢砸罁?jù)試樣成分、衍射晶面指數(shù)和不同輻射專用的圖表〔韋弗極圖圖表〕在投影的南北極四周區(qū)域的投影將永久不能和反射圓相交，hklX90°，令橫向向上，a=85°時的衍射圖即可。8-鐵鈷合金板的〔100〕極圖衍射儀法測定正極圖一般獲得整個{hkl}極圖時，要利用透射和背射兩種方法來收集{hkl}面的衍射數(shù)據(jù)。如圖表示透射法的衍射幾何，某一個〔hkl〕衍射環(huán)上各局部的強度可以直接用計數(shù)管測量到達同樣的目的。8-衍射儀透射法測量板材織構(gòu)的衍射幾何透射法試驗布置：做成0.03~0.1毫米的薄片，安置在測角臺的專D2qhkl試樣繞衍射儀軸的轉(zhuǎn)動稱a轉(zhuǎn)動a試樣繞自身外表法線轉(zhuǎn)動稱b轉(zhuǎn)動X射線束看去，b試樣的初始位置：軋面平分入射線與反射線間夾角時a=0o；RDb=0。hkl，衍射角2q〕TD極圖是hkl晶面在軋面上的極射赤面投影a=0o〔a〕時，b0o360o，在極圖上ONTD5o，a=-5o〔b〕時，NTD5ob0oa以每-5o-(90o-qhkl)N(90o-qhkl)圓處的一個外圈。bRD-TDhklRD-TDa，為清楚轉(zhuǎn)到能產(chǎn)生衍射的位RD-TDabTDbabhklaAl111b0~360°之間的衍射線強度變化。試驗開頭時，試樣的軋向與衍射儀軸重合，橫向與{hkl}反射面的法線ON全都。依據(jù)極射赤面投影原理，此時，投影極網(wǎng)的中心O點便是軋面的極點(a=0°，b=0°)。-a轉(zhuǎn)動為負)，反射面法拉不再位于試樣板面上，而是與板面a；因此，其投影是由基圓水平直徑的右端開頭向極bbba=-30°、b=30°時反射晶面法線的投影極點。的中心局部要用反射法來測繪。8-透射區(qū)強度分級及極圖繪制反射法XND(BB”)旋轉(zhuǎn)，而且還能繞試樣外表上水平軸(AA”)旋轉(zhuǎn)。試樣繞水平軸的aabb＝-90°、b＝90°，qBBCNAA”軸轉(zhuǎn)動時，垂直于試樣外表的BB”軸即在一個直立平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，但CNAA”