織構(gòu)入門基礎(chǔ)課件

1、12.5織構(gòu) 材料的各向異性,12.5.1 織構(gòu)的基本概念及表示方法 擇優(yōu)取向：這種某種晶面或晶向優(yōu)先集中在某個(gè)方向上排列的現(xiàn)象 織構(gòu)：具有擇優(yōu)取向的金屬多晶體組織。 織構(gòu)的表示方法：常用有極圖和反極圖，腐蝕坑法， 此外還有取向分布函數(shù)。 絲織構(gòu): 晶向平行于拉力軸的織構(gòu) 板織構(gòu) 軋制織構(gòu) : 晶面平行于軋面 ,晶向平行于軋向的擇優(yōu)取向 組織,1,織構(gòu)入門基礎(chǔ),100,110,111,2,織構(gòu)入門基礎(chǔ),板織構(gòu)的表示,100 軋面(板面) 軋向 100 織構(gòu),3,織構(gòu)入門基礎(chǔ),極射投影 -立體圖投影到平面,晶面 法線,面 線 點(diǎn),4,織構(gòu)入門基礎(chǔ),線 點(diǎn),法線與球交 極點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)投影圖,5,織構(gòu)入

2、門基礎(chǔ),6,織構(gòu)入門基礎(chǔ),7,織構(gòu)入門基礎(chǔ),8,織構(gòu)入門基礎(chǔ),9,織構(gòu)入門基礎(chǔ),10,織構(gòu)入門基礎(chǔ),11,織構(gòu)入門基礎(chǔ),12.5.1.2 織構(gòu)表示方法,1) 軋制織構(gòu)的極圖,定義: 在投影面上標(biāo)明了軋面法線和軋向 投影位置的某種晶面的極射圖. 金屬板的軋面法線-參考球的Z軸重合 軋面法線極點(diǎn)的投影極射投影圖的圓心重合 軋制方向X軸重合 軋制橫向Y軸重合,12,織構(gòu)入門基礎(chǔ),2) 軋制織構(gòu)的反極圖,13,織構(gòu)入門基礎(chǔ),3）腐蝕坑法,14,織構(gòu)入門基礎(chǔ),12.5.2 織構(gòu)的形成,12.5.2.1 形變織構(gòu) 塑性變形而形成的擇優(yōu)取向組織叫形變織構(gòu)。 (1) 拉拔織構(gòu) （軸向絲織構(gòu)） 材料拉伸時(shí)各晶粒

3、向著拉伸外力軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)，形成了某一晶向與拉伸軸平行。 Fe，W，Mo，Nb等體心立方金屬拉伸后方向平行于拉伸軸，形成絲織構(gòu)。 面心立方金屬的絲織構(gòu)主要有和；鋁的織構(gòu)為強(qiáng)織構(gòu),15,織構(gòu)入門基礎(chǔ),2）壓縮織構(gòu)： 體心立方金屬壓縮變形時(shí)主要產(chǎn)生織構(gòu)，同時(shí)也有較弱的和織構(gòu)，變形量增大， 織構(gòu)變?nèi)?16,織構(gòu)入門基礎(chǔ),3）軋制織構(gòu)： 軋制產(chǎn)生的織構(gòu)不僅某些晶向平行于軋制方向，而且某些晶面平行于軋制平面，稱為板織構(gòu)。 面心立方晶體和體心立方晶體形變織構(gòu)的比較,17,織構(gòu)入門基礎(chǔ),12.5.2.2 再結(jié)晶織構(gòu)的形成,將具有形變織構(gòu)的材料進(jìn)行再結(jié)晶退火，可能形成再結(jié)晶織構(gòu)或退火織構(gòu)。 影響再結(jié)晶織構(gòu)的主要因

4、素是合金成分、雜質(zhì)或復(fù)合相、位錯(cuò)密度、原始組織及亞結(jié)構(gòu)、退火溫度及時(shí)間、退火介質(zhì)、材料幾何尺寸等,18,織構(gòu)入門基礎(chǔ),再結(jié)晶織構(gòu)的形成主要有定向形核，定 向長(zhǎng)大及定向形核與選擇長(zhǎng)大三種理論,1）定向形核理論 冷加工后的金屬在回復(fù)過(guò)程中，其某些組織形成了核心，這些新生晶核依靠消耗形變基體而長(zhǎng)大，最后得到再結(jié)晶織構(gòu)。 2）晶核定向長(zhǎng)大理論 冷加工后的金屬在回復(fù)過(guò)程中，其某些組織形成了核心，這些新生晶核依靠消耗形變基體而長(zhǎng)大，最后得到再結(jié)晶織構(gòu)。 3）定向形核-選擇成長(zhǎng)理論,19,織構(gòu)入門基礎(chǔ),12.5.3 織構(gòu)的應(yīng)用及控制,1). 織構(gòu)與機(jī)械性能各向異性,12.5.3.1 織構(gòu)的應(yīng)用,20,織構(gòu)入

5、門基礎(chǔ),體心立方金屬：最大強(qiáng)度方向是111； 次強(qiáng)方向110；最弱的是100。 深沖板成形性要求：垂直各向異性；平面各向同性,21,織構(gòu)入門基礎(chǔ),2）織構(gòu)與磁晶各向異性,22,織構(gòu)入門基礎(chǔ),1)織構(gòu)在變壓器中應(yīng)用-鐵心,立方織構(gòu) 100,高斯織構(gòu)110,23,織構(gòu)入門基礎(chǔ),A 高斯織構(gòu) 110 變壓器鐵心,24,織構(gòu)入門基礎(chǔ),B 立方織構(gòu)100的應(yīng)用,立方織構(gòu)是指硅鋼片中的100織構(gòu)。即板的軋制方向與橫向都是晶向。制作變壓器時(shí)不必先沿軋向切成條片，再疊成方框，直接沖成方框即可. 特殊儀表才使用立方織構(gòu)硅鋼片,25,織構(gòu)入門基礎(chǔ),2）織構(gòu)在電機(jī)上的應(yīng)用,沖制電機(jī)鐵芯的硅鋼片，要求板平面各向同性，

6、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)才能平穩(wěn)。而且在板平面上還要沒(méi)有難磁化的晶向。 A 100織構(gòu)： 在100平面內(nèi)，與軋向平行的晶向是任 的，混亂的，材料的各向同性好；在100平面內(nèi)不存在難磁化的晶向。所以可以滿足電機(jī)鐵芯的要求。 B 111織構(gòu)： 這種織構(gòu)是指111晶面平行于板平面，晶向平行于軋向的擇優(yōu)取向組織。因?yàn)樵?11晶面內(nèi)沒(méi)有晶向，所以在板平面上不存在難磁化的晶向。而且在111晶面內(nèi)，晶向與晶向間夾角只有300，因此可以粗略的認(rèn)為在111晶面上是各向同性的,26,織構(gòu)入門基礎(chǔ),27,織構(gòu)入門基礎(chǔ),12.5.3.2 織構(gòu)形成的控制,1）高斯織構(gòu)硅鋼片 實(shí)驗(yàn)證明高斯織構(gòu)是在111形變織構(gòu)的基體上發(fā)展起來(lái)的。獲得具

7、有高斯織構(gòu)的硅鋼片的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝: 通過(guò)熱軋得到厚度為 2.5mm的薄板；然后冷軋到0.62-0.8mm； 925980退火35 min，使之脫碳及一次再結(jié)晶。 冷軋至0.3-0.36mm； 790845退火35min脫碳；再進(jìn)行二次再結(jié)晶，然后在 760820進(jìn)行消除應(yīng)力退火,28,織構(gòu)入門基礎(chǔ),硅鋼片生產(chǎn)過(guò)程中的晶體位向變化,29,織構(gòu)入門基礎(chǔ),2）深沖低碳板的再結(jié)晶織構(gòu)控制,為了保證深沖性能，需要值 r 2. 最有利的織構(gòu)是111，最不利的織構(gòu)是100 . 這兩種織構(gòu)組分的比例嚴(yán)重的影響了 r 值的大小; 為了提高 r 值，就必須從平行于軋面的主要組分是111和001的軋制織構(gòu)中得到11

8、1再結(jié)晶織構(gòu),30,織構(gòu)入門基礎(chǔ),鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼,08Al鋼中析出鋁的氮化物AlN，其過(guò)飽和固溶體的強(qiáng)烈的分解溫度高于600。 兩種變形組分111和001的加工硬化程度不同，111組分比001組分加工硬化程度大. 111組分的變形晶粒中容易形成再結(jié)晶核心，容易形成過(guò)飽和固溶體分解,31,織構(gòu)入門基礎(chǔ),08Al鋼板,為了阻止001組分發(fā)展，控制的工藝關(guān)鍵是再結(jié)晶退火時(shí)的加熱速度要慢一些。 在還未達(dá)到AlN強(qiáng)列析出溫度時(shí)，111取向的再結(jié)晶核心在有利的條件下已經(jīng)形成，并占有優(yōu)勢(shì)。就保證了111織構(gòu)組分占有比001織構(gòu)組分更大的比例，就得到了高的值,32,織構(gòu)入門基礎(chǔ),加熱速度過(guò)快，就有可能在加熱到600-700時(shí)還沒(méi)達(dá)到111取向的再結(jié)晶核心的形成溫度，就有AlN析出。 111組分加工硬化程度大，AlN析出勢(shì)必