第10章+织构的测定

1、第10章 织构的测定主要内容 织构的概念 织构材料的衍射几何和花样特征 极图及其测绘方法 织构的取向分布函数 实例10.1 织构的概念多晶体聚合体中晶粒的取向分布完全无序呈现某种择优分布趋势织构织构的种类(1)晶体结晶时生长速度的各向异性造成选择生长,使得只有快速生长方向平行于散热方向(柱状晶轴方向)的晶核能够长大,使得整个(柱状)晶区各晶粒的某一晶向互相平行铸造织构金属材料由于塑性变形(轧制、挤压、锻造、拉伸等），使得晶体取向不断变化，热变形织构比较复杂。但金属冷变形后的织构比较确定。形变织构变形后的金属在加热过程中会发生再结晶。根据热加工工艺的不同可以发生回复、再结晶、晶粒长大及二次再结晶

2、等现象。再结晶晶粒的形核与长大均受变形晶粒取向的影响，因此，再结晶后的材料内存在再结晶织构再结晶织构织构的种类（2）大多数晶粒均以某一晶体学方向与材料的某个特征外观方向平行或近于平行丝织构板织构多数晶粒以某一晶体学平面HKL与轧面平行或近于平行,某一晶体学方向与轧向平行或近于平行轧面法向横向轧向其它如铸造织构、再结晶织构等10.2 织构材料的衍射几何和花样特征丝织构的衍射几何织构轴的概念:形成丝织构时,各晶粒取向聚集的方向.如果通过某个与织构轴成一定角度的(HKL)反射面来描述丝织构,则该反射面的倒易矢量r*HKL与织构轴成固定取向关系,其夹角为.由于丝织构具有轴对称特性,形成了以2为锥顶角,

3、 r*HKL为母线的对顶织构圆锥.反射球与倒易球相交时,只有织构圆锥母线与反射球面的交点才能产生衍射.实际存在的织构,存在一定的取向离散度,故织构圆锥有一定的厚度,因此衍射花样是以理想交点为中心的弧段.coscoscos 对于丝织构,可先通过下式计算织构圆锥的半顶角,再利用晶面与晶向的夹角公式计算织构轴指数10.3 极图及其测绘方法1)极图的概念2)极图的测绘方法 1)极图的概念 极图是一种描绘织构空间取向的极射赤面投影图.它是将各晶粒中某一低指数面HKL和外观坐标轴(如轧面法向、轧向和横向）同时投影到某个外观特征面（例如轧面或与丝织构轴平行、垂直的面）的极射赤面投影图。 对一个样品可用几种不

4、同的晶面分别测绘几个极图。每个极图用被投影的面指数命名。例：冷拉钨丝的100极图（a)投影面与织构轴平行（b)投影面与织构轴垂直100与110织构轴存在两种夹角，分别为45和90。 板织构的空间取向比较复杂，因此它的极图比丝织构复杂的多。轧向轧面法向横向 板织构极图以轧面为投影面绘制的某HKL晶面空间取向分布的极射赤面投影图，同时在该投影面上还绘出样品轧面法向（N.D.）、轧向（R.D.）和横向（T.D.）。 实际板织构极图以轧面为投影面,作出各晶粒某晶面(HKL在参考球球面上的极点, 把每个点代表的晶粒体积作为该点的权重, 这些极点在球面上加权密度分布称为极密度分布, 球面上极密度分布在赤道

5、面上的投影称为HKL极图。经95%变形纯铝的111极图；b)Cu-Zn合金90%变形后的111极图 空间取向需要3个独立变量来表达,而极图是一个二维平面,所以在极图上要用3个或3个以上点来表示1个晶体取向。2) 极图及其测绘方法（衍射仪法） 织构测角仪为样品绕测角仪轴的转动角；为样品绕其表面法线的转动角。通过和角的转动实现投射法测量。测量步骤：1）将薄片试样安装在欧拉环的试样架上，试样表面与欧拉环的中心面重合；2）试样的初始位置为，轧向与测角仪轴平行，轧面位于入射线和衍射线的中分角面上，反射面HKL法线与轧面横向重合；3）初始状态下，试样转动的和角均为0；4）固定不同的角，让角从0按一定步长转60；测量IHKL（ ， ）- 曲线，并扣除背底及吸收校正，标定极图中的相对密度值。需要注意的是：要将各种转动角度（ 和）下所探测的极密度都投影到一个投影面，即以初始状态的轧面为投影面，必须将试样转动后的HKL极密度返回到初始状态下的投影面上。比如，用和表示HKL极密度在极图上的转角， HKL极密度的转动（ 和 ）方向刚好与试样转角（ 和）相反。10.4 织构的取向分布函数极图和反极图都是通过二维平面反映三维空间的晶体取向分布,具有一定的局限性.于是,1965年,Bunge等提出了用三维函数来完整、确切表达三维晶