第10章+織構(gòu)的測(cè)定

1、第10章 織構(gòu)的測(cè)定主要內(nèi)容 織構(gòu)的概念 織構(gòu)材料的衍射幾何和花樣特征 極圖及其測(cè)繪方法 織構(gòu)的取向分布函數(shù) 實(shí)例10.1 織構(gòu)的概念多晶體聚合體中晶粒的取向分布完全無(wú)序呈現(xiàn)某種擇優(yōu)分布趨勢(shì)織構(gòu)織構(gòu)的種類(lèi)(1)晶體結(jié)晶時(shí)生長(zhǎng)速度的各向異性造成選擇生長(zhǎng),使得只有快速生長(zhǎng)方向平行于散熱方向(柱狀晶軸方向)的晶核能夠長(zhǎng)大,使得整個(gè)(柱狀)晶區(qū)各晶粒的某一晶向互相平行鑄造織構(gòu)金屬材料由于塑性變形(軋制、擠壓、鍛造、拉伸等），使得晶體取向不斷變化，熱變形織構(gòu)比較復(fù)雜。但金屬冷變形后的織構(gòu)比較確定。形變織構(gòu)變形后的金屬在加熱過(guò)程中會(huì)發(fā)生再結(jié)晶。根據(jù)熱加工工藝的不同可以發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大及二次再結(jié)晶

2、等現(xiàn)象。再結(jié)晶晶粒的形核與長(zhǎng)大均受變形晶粒取向的影響，因此，再結(jié)晶后的材料內(nèi)存在再結(jié)晶織構(gòu)再結(jié)晶織構(gòu)織構(gòu)的種類(lèi)（2）大多數(shù)晶粒均以某一晶體學(xué)方向與材料的某個(gè)特征外觀方向平行或近于平行絲織構(gòu)板織構(gòu)多數(shù)晶粒以某一晶體學(xué)平面HKL與軋面平行或近于平行,某一晶體學(xué)方向與軋向平行或近于平行軋面法向橫向軋向其它如鑄造織構(gòu)、再結(jié)晶織構(gòu)等10.2 織構(gòu)材料的衍射幾何和花樣特征絲織構(gòu)的衍射幾何織構(gòu)軸的概念:形成絲織構(gòu)時(shí),各晶粒取向聚集的方向.如果通過(guò)某個(gè)與織構(gòu)軸成一定角度的(HKL)反射面來(lái)描述絲織構(gòu),則該反射面的倒易矢量r*HKL與織構(gòu)軸成固定取向關(guān)系,其夾角為.由于絲織構(gòu)具有軸對(duì)稱(chēng)特性,形成了以2為錐頂角,

3、 r*HKL為母線的對(duì)頂織構(gòu)圓錐.反射球與倒易球相交時(shí),只有織構(gòu)圓錐母線與反射球面的交點(diǎn)才能產(chǎn)生衍射.實(shí)際存在的織構(gòu),存在一定的取向離散度,故織構(gòu)圓錐有一定的厚度,因此衍射花樣是以理想交點(diǎn)為中心的弧段.coscoscos 對(duì)于絲織構(gòu),可先通過(guò)下式計(jì)算織構(gòu)圓錐的半頂角,再利用晶面與晶向的夾角公式計(jì)算織構(gòu)軸指數(shù)10.3 極圖及其測(cè)繪方法1)極圖的概念2)極圖的測(cè)繪方法 1)極圖的概念 極圖是一種描繪織構(gòu)空間取向的極射赤面投影圖.它是將各晶粒中某一低指數(shù)面HKL和外觀坐標(biāo)軸(如軋面法向、軋向和橫向）同時(shí)投影到某個(gè)外觀特征面（例如軋面或與絲織構(gòu)軸平行、垂直的面）的極射赤面投影圖。 對(duì)一個(gè)樣品可用幾種不

4、同的晶面分別測(cè)繪幾個(gè)極圖。每個(gè)極圖用被投影的面指數(shù)命名。例：冷拉鎢絲的100極圖（a)投影面與織構(gòu)軸平行（b)投影面與織構(gòu)軸垂直100與110織構(gòu)軸存在兩種夾角，分別為45和90。 板織構(gòu)的空間取向比較復(fù)雜，因此它的極圖比絲織構(gòu)復(fù)雜的多。軋向軋面法向橫向 板織構(gòu)極圖以軋面為投影面繪制的某HKL晶面空間取向分布的極射赤面投影圖，同時(shí)在該投影面上還繪出樣品軋面法向（N.D.）、軋向（R.D.）和橫向（T.D.）。 實(shí)際板織構(gòu)極圖以軋面為投影面,作出各晶粒某晶面(HKL在參考球球面上的極點(diǎn), 把每個(gè)點(diǎn)代表的晶粒體積作為該點(diǎn)的權(quán)重, 這些極點(diǎn)在球面上加權(quán)密度分布稱(chēng)為極密度分布, 球面上極密度分布在赤道

5、面上的投影稱(chēng)為HKL極圖。經(jīng)95%變形純鋁的111極圖；b)Cu-Zn合金90%變形后的111極圖 空間取向需要3個(gè)獨(dú)立變量來(lái)表達(dá),而極圖是一個(gè)二維平面,所以在極圖上要用3個(gè)或3個(gè)以上點(diǎn)來(lái)表示1個(gè)晶體取向。2) 極圖及其測(cè)繪方法（衍射儀法） 織構(gòu)測(cè)角儀為樣品繞測(cè)角儀軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角；為樣品繞其表面法線的轉(zhuǎn)動(dòng)角。通過(guò)和角的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)投射法測(cè)量。測(cè)量步驟：1）將薄片試樣安裝在歐拉環(huán)的試樣架上，試樣表面與歐拉環(huán)的中心面重合；2）試樣的初始位置為，軋向與測(cè)角儀軸平行，軋面位于入射線和衍射線的中分角面上，反射面HKL法線與軋面橫向重合；3）初始狀態(tài)下，試樣轉(zhuǎn)動(dòng)的和角均為0；4）固定不同的角，讓角從0按一定步長(zhǎng)轉(zhuǎn)60；測(cè)量IHKL（ ， ）- 曲線，并扣除背底及吸收校正，標(biāo)定極圖中的相對(duì)密度值。需要注意的是：要將各種轉(zhuǎn)動(dòng)角度（ 和）下所探測(cè)的極密度都投影到一個(gè)投影面，即以初始狀態(tài)的軋面為投影面，必須將試樣轉(zhuǎn)動(dòng)后的HKL極密度返回到初始狀態(tài)下的投影面上。比如，用和表示HKL極密度在極圖上的轉(zhuǎn)角， HKL極密度的轉(zhuǎn)動(dòng)（ 和 ）方向剛好與試樣轉(zhuǎn)角（ 和）相反。10.4 織構(gòu)的取向分布函數(shù)極圖和反極圖都是通過(guò)二維平面反映三維空間的晶體取向分布,具有一定的局限性.于是,1965年,Bunge等提出了用三維函數(shù)來(lái)完整、確切表達(dá)三維晶