织构类型及其测定方法

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1、织构类型及其测定方法织构主要类型及其测定方法一、织构的定义二、织构的类型三、极射赤面投影四、织构的表示方法五、织构的测量方法六、织构分析的相关实例一、织构的定义各向异性：单晶体在不同晶体学方向上的力学、电磁、光学、耐腐蚀、磁学甚至核物理等方面的性能表现出显著差异的现象各向同性：多晶集合体在宏观不同方向上表现出各种性能相同的现象。一般情况下，多晶材料中数目众多的晶粒是无序均匀分布的，即在不同方向上取向几率相同，多晶集合体的各种性能在不同宏观方向上相同择优取向、织构：在一般多晶体中，每个晶粒有不同于相邻晶粒的结

2、晶学取向，从整体看，所有晶粒的取向是任意分布的；某些情况下，晶体的晶粒在不同程度上围绕某些特殊的取向排列，就称为择优取向或简称织构。二、织构类型1.形变织构：经金属塑性加工的材料，如经拉拔﹑挤压的线材或经轧制的金属板材，在塑性变形过程中常沿原子最密集的晶面发生滑移。滑移过程中，晶体连同其滑移面将发生转动，从而引起多晶体中晶粒方位出现一定程度的有序化。这种由于冷变形而在变形金属中直接产生的晶粒择优取向称为形变织。形变织构类型：1）、纤维织构（丝织构）2）、板织构（面织构、轧制织构等）1）、纤维织构金属材料中的

3、晶粒以某一结晶学方向平行于（或接近平行于）线轴方向的择优取向。具有纤维织构的材料围绕线轴有旋转对称性，即晶粒围绕纤维轴的所有取向的几率是相等的。例如冷拉铝线，其中多数晶粒的[111]方向平行于线轴方向，其余则对线轴有不同程度的偏离，呈漫散分布。这种线材的织构称[111]纤维织构。纤维织构是最简单的择优取向，因其只牵涉一个线轴方向，需要解决的结晶学问题仅为确定纤维轴的指数。纤维织构的类型和完整度（即取向分布的漫散程度）主要和材料的组成、晶体结构类型和变形工艺有关。除冷拉和挤压工艺外，有时由热浸﹑电沉

4、积或蒸发形成的材料的涂覆层以及材料经氧化和腐蚀后表层所生成的产物都可能产生纤维织构。在实际材料中经常存在不止一种的纤维织构，如铜线中<111>和<100>织构同时出现。丝织构及其特点例：图(a)为具有丝织构的棒材（或丝材），棒材中大部分晶粒的<100>方向平行于丝轴(拉丝)方向。图(b)为横断面放大图，理想丝织构的情况是材料中所有晶粒的<100>方向均平行于丝轴(拉丝)方向。(a)(b)φ例：冷拉铁丝（体心立方金属）具有<110>丝织构，即铁丝中大多数晶粒的<110>方向倾向于平行丝轴方向。但在实际的冷拉铁

5、丝材料中并不是所有晶粒的<110>方向都严格平行丝轴方向。左图为<110>方向与丝轴之间夹角为φ的晶粒的百分数，亦即<110>极点分布在方向上的百分比（极密度）<110>随夹角的分布。冷拉铝丝中100%晶粒的<111>方向与拉丝轴方向平行，即具有<111>丝织构。冷拉铜丝中60%晶粒的<111>方向与拉丝轴方向平行，而另外40%晶粒的<100>方向与拉丝轴方向平行，即冷拉铜丝具有<111>+<100>双重丝织构。2）、板织构在轧制过程中，随着板材的厚度逐步减小，长度不断延伸，多数晶粒不仅倾向于以某一晶向

6、平行于材料的某一特定外观方向，同时还以某一晶面（hkl）平行于材料的特定外观平面（板材表面），这种类型的择优取向称为板织构，一般以(hkl)[uvw]表示，晶粒取向的漫散程度也按两个特征来描述。轧向面法轧向＞100＜{100}＜110＞轧面法向{100}<110>织构中晶{100}＜110＞粒与板材外形相对取轧向向示意图例如，冷轧铝板的理想织构为(110)[ī12]如图为经轧制后的纯铁板材的部分晶粒取向示意图﹐其（100）面平行于轧面，[011]方向平行于轧向﹐说明该板材具有一种(100)[011

7、]织构。2.再结晶织构具有形变织构的冷加工金属，经过退火、发生再结晶以后，通常仍具有择优取向，称为退火织构或再结晶织构。再结晶织构依赖于所牵涉的再结晶过程，分为初次再结晶和二次再结晶织构。对低碳钢，特别是硅钢片的织构曾进行过很多研究。由于金属原有变形织构的漫散程度和延伸率、退火温度以及退火气氛等的差异，实际的再结晶织构的取向不同程度地偏离理论的再结晶织构取向。再结晶织构的形成有两种理论，即定向成核学说与定向成长学说。再结晶晶粒的择优取向由一些晶核的取向所决定，这种看法最早由伯格斯（W.R.Burgers）提

8、出，后来伯格斯等又根据马氏体切变模型提出了关于形成立方织构的定向成核理论。定向成长理论是贝克（P﹒A﹒Beck）提出来的，他认为在形变基体内存在着各种取向的晶核，其中有些晶核因取向合适，晶界移动本领最大，在退火过程中成长最快，最后形成再结晶织构。面心立方金属快速迁移界面附近的原子结构三、极射赤面投影原理：投影球的赤道大圆平面与板材轧制平面也即试样被测面重合，轧面法线投影到大圆的圆心，轧制方向与大圆竖直直径相重，横