织构入门基础

12.5织构 材料的各向异性,12.5.1 织构的基本概念及表示方法 择优取向：这种某种晶面或晶向优先集中在某个方向上排列的现象 织构：具有择优取向的金属多晶体组织。 织构的表示方法：常用有极图和反极图，腐蚀坑法， 此外还有取向分布函数。 丝织构: 晶向平行于拉力轴的织构 板织构 轧制织构 : 晶面平行于轧面 ,晶向平行于轧向的择优取向 组织.,100,110,111,板织构的表示,100 轧面(板面) 轧向 100 织构,极射投影 -立体图投影到平面,晶面 法线,面 线 点,线 点,法线与球交 极点,标准投影图,12.5.1.2 织构表示方法,(1) 轧制织构的极图,定义: 在投影面上标明了轧面法线和轧向 投影位置的某种晶面的极射图. 金属板的轧面法线-参考球的Z轴重合 轧面法线极点的投影极射投影图的圆心重合 轧制方向X轴重合 轧制横向Y轴重合,(2) 轧制织构的反极图,（3）腐蚀坑法,12.5.2 织构的形成,12.5.2.1 形变织构 塑性变形而形成的择优取向组织叫形变织构。 (1) 拉拔织构 （轴向丝织构） 材料拉伸时各晶粒向着拉伸外力轴方向转动，形成了某一晶向与拉伸轴平行。 Fe，W，Mo，Nb等体心立方金属拉伸后方向平行于拉伸轴，形成丝织构。 面心立方金属的丝织构主要有和；铝的织构为强织构,（2）压缩织构： 体心立方金属压缩变形时主要产生织构，同时也有较弱的和织构，变形量增大， 织构变弱。,（3）轧制织构： 轧制产生的织构不仅某些晶向平行于轧制方向，而且某些晶面平行于轧制平面，称为板织构。 面心立方晶体和体心立方晶体形变织构的比较,12.5.2.2 再结晶织构的形成,将具有形变织构的材料进行再结晶退火，可能形成再结晶织构或退火织构。 影响再结晶织构的主要因素是合金成分、杂质或复合相、位错密度、原始组织及亚结构、退火温度及时间、退火介质、材料几何尺寸等。,再结晶织构的形成主要有定向形核，定 向长大及定向形核与选择长大三种理论。,1）定向形核理论 冷加工后的金属在回复过程中，其某些组织形成了核心，这些新生晶核依靠消耗形变基体而长大，最后得到再结晶织构。 2）晶核定向长大理论 冷加工后的金属在回复过程中，其某些组织形成了核心，这些新生晶核依靠消耗形变基体而长大，最后得到再结晶织构。 3）定向形核-选择成长理论,12.5.3 织构的应用及控制,(1). 织构与机械性能各向异性,12.5.3.1 织构的应用,体心立方金属：最大强度方向是111； 次强方向110；最弱的是100。 深冲板成形性要求：垂直各向异性；平面各向同性；,（2）织构与磁晶各向异性,1)织构在变压器中应用-铁心,立方织构 100,高斯织构110,A 高斯织构 110 变压器铁心,B 立方织构100的应用,立方织构是指硅钢片中的100织构。即板的轧制方向与横向都是晶向。制作变压器时不必先沿轧向切成条片，再叠成方框，直接冲成方框即可. 特殊仪表才使用立方织构硅钢片。,2）织构在电机上的应用,冲制电机铁芯的硅钢片，要求板平面各向同性，电机转动才能平稳。而且在板平面上还要没有难磁化的晶向。 A 100织构： 在100平面内，与轧向平行的晶向是任 的，混乱的，材料的各向同性好；在100平面内不存在难磁化的晶向。所以可以满足电机铁芯的要求。 B 111织构： 这种织构是指111晶面平行于板平面，晶向平行于轧向的择优取向组织。因为在111晶面内没有晶向，所以在板平面上不存在难磁化的晶向。而且在111晶面内，晶向与晶向间夹角只有300，因此可以粗略的认为在111晶面上是各向同性的.,12.5.3.2 织构形成的控制,（1）高斯织构硅钢片 实验证明高斯织构是在111形变织构的基体上发展起来的。获得具有高斯织构的硅钢片的标准生产工艺: 通过热轧得到厚度为 2.5mm的薄板；然后冷轧到0.62-0.8mm； 925980退火35 min，使之脱碳及一次再结晶。 冷轧至0.3-0.36mm； 790845退火35min脱碳；再进行二次再结晶，然后在 760820进行消除应力退火。,硅钢片生产过程中的晶体位向变化,（2）深冲低碳板的再结晶织构控制,为了保证深冲性能，需要值 r 2. 最有利的织构是111，最不利的织构是100 . 这两种织构组分的比例严重的影响了 r 值的大小; 为了提高 r 值，就必须从平行于轧面的主要组分是111和001的轧制织构中得到111再结晶织构。,铝脱氧的镇静钢,。08Al钢中析出铝的氮化物AlN，其过饱和固溶体的强烈的分解温度高于600。 两种变形组分111和001的加工硬化程度不同，111组分比001组分加工硬化程度大. 111组分的变形晶粒中容易形成再结晶核心，容易形成过饱和固溶体分解。,08Al钢板,为了阻止001组分发展，控制的工艺关键是再结晶退火时的加热速度要慢一些。 在还未达到AlN强列析出温度时，111取向的再结晶核心在有利的条件下已经形成，并占有优势。就保证了111织构组分占有比001织构组分更大的比例，就得到了高的值。,加热速度过快，就有可能在加热到600-700时还没达到111取向的再结晶核心的形成温度，就有AlN析出。 111组分加工硬化程度大，AlN析出势必比在001组分