材料微結(jié)構(gòu)分析原理與方法：11 X射線織構(gòu)測量

1、第10章 多晶體織構(gòu)的測定Texture Coefficients晶粒，單晶體，多晶體，取向，織構(gòu)各向同性，各向異性001010RD100TDND00random10.0 引言12022/7/261a highly textured material In an isotropic polycrystalline material, grain orientations are random (weak texture)Texture - preferred orientation of grains in polycrystalline織構(gòu)：多晶體材料中晶粒取向的擇優(yōu)分布，稱之為織構(gòu)(Tex

2、ture)10.0 引言22022/7/262織構(gòu)存在的普遍性形變織構(gòu)軋制、拉拔、擠壓、鍛造退火織構(gòu)再結(jié)晶核心的形成與長大鑄造織構(gòu)晶粒在模壁處擇優(yōu)形核薄膜織構(gòu)電鍍、沉積、蒸鍍、濺射10.1 織構(gòu)的分類32022/7/26310.2 織構(gòu)的簡易測量42022/7/26410.2 織構(gòu)的簡易測量52022/7/265How to describe the orientation ?stereographic projection1. 極 射 赤 面 投 影三維空間的二維表示方法10.3 織構(gòu)的精確測量10.3.1 極射赤面投影62022/7/266What is stereographic pro

3、jection? 001, 011, 111, 112, view pointProjection plane10.3 織構(gòu)的精確測量72022/7/267What is standard stereographic projection? （標(biāo)準(zhǔn)極射赤面投影） 在極射赤面投影圖中，一個極點對應(yīng)一組晶面 或一個晶向 選擇某一個低指數(shù)的重要晶面作為投影面，其他 各晶面向此面投影 標(biāo)準(zhǔn)極射赤面投影 于是，可得到（001）、（110）和（111）等 標(biāo)準(zhǔn)極射投影圖10.3 織構(gòu)的精確測量82022/7/268（100）（110）（111）幾個典型的標(biāo)準(zhǔn)投影圖立方相10.3 織構(gòu)的精確測量92022/

4、7/2692. 織構(gòu)的類型與表示方法（a）Random織 構(gòu) 類 型絲 織 構(gòu)板 織 構(gòu)hkl（b）絲織構(gòu)（c）板織構(gòu)10.3 織構(gòu)的精確測量102022/7/2610多晶體中某一HKL的倒易矢量（或晶面法線）相對于樣品宏觀坐標(biāo)系的極射赤面投影Stereographic projection of normal direction of HKL planes respected to RD-TD-ND system What is Pole Figure？極圖投影面的選擇 材料宏觀坐標(biāo)系軋向 RD法向 ND橫向 TD RDTDND3.織構(gòu)的表征方法 極 圖10.3 織構(gòu)的精確測量112022/

5、7/2611100100Pole Figure ? is plotted for a specific pole distribution in stereographic projection plane respected to the special directions (RD-TD-ND) of the sample.10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量122022/7/2612IF鋼冷軋110極圖（BCC）Al合金軋制111極圖（FCC）Al合金軋制111極圖（FCC）常見極圖舉例10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量132022/7/2613Mg 合金熱擠壓棒的織構(gòu)（HCP）Mg 合金熱擠壓棒的織構(gòu)（HC

6、P）10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量142022/7/2614001極圖00110.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量152022/7/2615TD110 極圖00110.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量162022/7/2616TDRD001011111 111 pole 001 pole0-11 011 pole 111 pole01110.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量172022/7/2617001NDNDRD10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量182022/7/261800101301110.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量192022/7/2619反射法測極圖的衍射幾何10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量10.3.2 極圖的測量202022/7/26204. 織構(gòu)的表

7、征方法 反 極 圖What is Inverse Pole Figure？ 5. 反極圖選定的某一宏觀坐標(biāo)軸（如RD、TD或ND）相對于每個晶粒的晶體學(xué)空間的分布晶體學(xué)空間標(biāo)準(zhǔn)投影圖10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量212022/7/2621晶體學(xué)空間標(biāo)準(zhǔn)投影圖10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量222022/7/2622ND/101RD/111RDTDND織構(gòu)類型：01110.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量232022/7/2623ND/2-1-10RD/10-10織構(gòu)類型：01110.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量242022/7/2624極圖和反極圖都是用二維圖像表達晶體三維取向分布，相對方便和直觀；但對于織構(gòu)復(fù)雜和漫散情況下，可能

8、會造成誤判和漏判。5. 三維取向分布函數(shù) ODFOrientation Distribution Function10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量252022/7/2625 limitation of pole figure j = j (, ), without g = g (, , )三維取向分布函數(shù)Orientation Distribution Function10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量262022/7/2626Euler Angle and Euler SpaceCrystal coordinate system- OXYZSample coordinate system- OABCEuler

9、 Angle :The first is a rotation of about Z axis, then about Y, and about XEuler Space: O-g(,)o10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量272022/7/2627Orientation Distribution Function f (,)Note: ODF is calculated by generalized spherical harmonics from some experimental pole figures.10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量282022/7/2628f(,)Constant sections1

10、0.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量292022/7/2629Measurement on Pole figure by X-rayhklTexture goniometry(b) Schematic diagram(c) Pole trace in projection(d) Pole figure反射法（reflection）（b）（c）（d）（a）10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量302022/7/2630A*極圖測定對測角臺的要求樣品自身除了按RD轉(zhuǎn)動之外（普通衍射），還可按TD和ND轉(zhuǎn)動以保證可以檢測到HKL晶面在三維空間的分布A衍射儀圓RDNDTDBB*探測器織構(gòu)測角臺10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量312022/7/2631數(shù) 據(jù) 處 理極密度TDRD連接極密度相同的點，形成“等極密度線” 極圖3333hkl10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量322022/7/2632實測極圖回算極圖10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量332022/7/2633目 前 極 圖 獲 得的常 用 方 法實測幾張極圖qi(,)三維取向分布函數(shù)ODF計算完整的極圖反極圖回算10.3 織構(gòu)的精準(zhǔn)測量342022/7/2634X射線部分回顧X射線物理學(xué)基礎(chǔ)X射線衍射方向問題布