{"id":1820,"date":"2019-05-22T02:48:07","date_gmt":"2019-05-22T02:48:07","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-texture-in-metallic-materials-and-its-effect-on-properties\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:03","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:03","slug":"texture-in-metallic-materials-and-its-effect-on-properties","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/textur-in-metallischen-werkstoffen-und-ihre-auswirkung-auf-eigenschaften\/","title":{"rendered":"Textur in metallischen Werkstoffen und deren Einfluss auf die Eigenschaften"},"content":{"rendered":"
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Einf\u00fchrung<\/h2>\n
\u00dcblicherweise ist das Metallmaterial ein Polykristall, der aus einer gro\u00dfen Anzahl von Kristallk\u00f6rnern besteht. Wenn die Kornorientierung eines Polykristalls um eine bestimmte Referenzebene (oder Richtung) eines makroskopischen Materials konzentriert ist, wird dies als bevorzugte Orientierung bezeichnet, und die Textur ist bevorzugte Orientierung von Polykristallen. Im weiteren Sinne kann das Ph\u00e4nomen, dass die Kornorientierung von der zuf\u00e4lligen Verteilung im Polykristall abweicht, als Textur bezeichnet werden.<\/div>\n
Bei metallischen Werkstoffen ist die Existenz von Texturph\u00e4nomenen universell. Das externe Temperaturfeld, das elektromagnetische Feld, das Dehnungsfeld und die Anisotropie im Inneren des Kristalls k\u00f6nnen Texturen verursachen. Beispielsweise ist die bevorzugte Ausrichtung des Korns w\u00e4hrend der Verformung die Kristall-Gleit\/Gleit-Oberfl\u00e4che und die Momentenwirkung w\u00e4hrend des Streckens. das Ergebnis von. Industrielle Materialien haben \u00fcblicherweise Gusstextur, Deformationstextur, Rekristallisationstextur und Phasen\u00e4nderungstextur, unter denen die Deformationstextur und die Rekristallisationstextur mehr untersucht werden.<\/div>\n
Texturdarstellung<\/div>\n

(1) Beschreibung der Kristallorientierung und \u00fcblicher Texturtypen<\/h3>\n
Die sogenannte Kristallorientierung bezieht sich auf die drei Kristallachsen des Kristalls (z. B. [100]-, [010]-, [001]-Achse) in einem vorgegebenen Bezugskoordinatensystem (z. B. Walzrichtung RD, lateral TD und Normal ND in der rollenden Platte) Die relative Ausrichtung innerhalb. Bei der eigentlichen Beschreibung der Kristallorientierung werden aufgrund unterschiedlicher Verformungsbedingungen unterschiedliche Bezugsrahmen gesetzt. Beispielsweise werden f\u00fcr die h\u00e4ufigste Rollverformung die drei Achsen des Referenzrahmens normalerweise auf die Rollrichtung (RD) und die Rolloberfl\u00e4che eingestellt. Die Richtung (ND) und die Querrichtung des gewalzten Blechs, d. h. die Richtung senkrecht zur Walzrichtung (TD), unter der Annahme einer Orientierung, wird als (110) [1-12] ausgedr\u00fcckt, was die (110)-Ebene von angibt die Einheitszelle zu diesem Zeitpunkt. Parallel zur Rollfl\u00e4che ist die Richtung [1-12] parallel zur Rollrichtung.<\/div>\n
Die Art der Textur h\u00e4ngt haupts\u00e4chlich von der Natur des Metalls und dem Verarbeitungsverfahren usw. ab. Darunter gibt es Walztextur, Ziehtextur und dergleichen. Die Rolltextur ist die Textur, die w\u00e4hrend der Rollverformung auftritt. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Kristallebene {hkl} jedes Korns parallel zur Rollfl\u00e4che und einer Richtung verl\u00e4uft ist parallel zur Walzrichtung. Die rollende Textur wird normalerweise als {hkl} ausgedr\u00fcckt . Unidirektionales Strecken und Streckverformen bewirken, dass eine bestimmte Richtung der polykristallinen K\u00f6rner parallel zur Streck- oder Streckrichtung ist. Die so gebildete Textur wird als Seidentextur, auch Fasertextur genannt, parallel zur Streckung bezeichnet. Oder die Kristallorientierung der Ziehrichtung.<\/div>\n

(2) Polfigur<\/h3>\n
Die Polfigur ist ein Orientierungsverteilungsmuster, das eine ausgew\u00e4hlte Kristallebene {hkl} jedes Korns in dem zu testenden Material auf der Polarprojektionsprojektionskarte darstellt, die die Richtung des Probenkoordinatensystems enth\u00e4lt. Diese Figur wird als {hkl}-Polfigur bezeichnet. Abbildung 1 ist die {111}-Polfigur der Cu-30%Zn-Legierung nach dem 96%-Walzen. Aus der Orientierungsanalyse ist ersichtlich, dass die Texturkomponente im Material haupts\u00e4chlich eine {110}<1-12>-Textur ist. Auch bekannt als Messingstruktur.<\/div>\n

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Abb. 1 {111}-Polfigur der Cu-30%Zn-Legierung nach dem 96%-Walzen<\/div>\n

(3) umgekehrtes Poldiagramm<\/h3>\n
Im Gegensatz zur Polfigur ist die inverse Polfigur ein Graph, der die r\u00e4umliche Verteilung eines bestimmten Aussehens, das f\u00fcr ein polykristallines Material charakteristisch ist, parallel zu dem Material im Kristallkoordinatensystem darstellt. Die drei Achsen des Referenzkoordinatensystems nehmen im Allgemeinen die drei Kristallachsen des Kristalls oder die niedrigindexige Kristallorientierung ein. F\u00fcr das kubische System wird, da es 24 Symmetrie gibt, nur der Teil von [001]\u2013[101]\u2013[111] ausgew\u00e4hlt. Beschreiben. Die inverse Polfigur wird im Allgemeinen verwendet, um die Seidentextur zu beschreiben. Abbildung 2 zeigt die umgekehrte Polfigur eines warmgewalzten Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt parallel zur normalen ND-Richtung. Es ist ersichtlich, dass <111>- und <100>-Seidengewebe in dem Material vorhanden sind. Struktur.<\/div>\n

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Abbildung 2 ND-Umkehrpoldiagramm von warmgewalztem Baustahl<\/div>\n

(4) Orientierungsverteilungsfunktion<\/h3>\n
Pol- und inverse Polfiguren verwenden zweidimensionale Grafiken, um die Orientierungsverteilung des dreidimensionalen Raums zu beschreiben, und alle haben Einschr\u00e4nkungen. Die Verteilungsdichte f(g) der r\u00e4umlichen Orientierung g(\u03c61, \u03a6, \u03c62) kann die Orientierungsverteilung des gesamten Raums ausdr\u00fccken, die als r\u00e4umliche Orientierungsverteilungsfunktion (ODF) bezeichnet wird. Die ODF ist eine dreidimensionale Figur, die aus der polaren Dichteverteilung der Polfigur berechnet wird. Da es unbequem ist, ein dreidimensionales Diagramm zu verwenden, wird es im Allgemeinen durch einen Satz von Abschnitten dargestellt, die durch \u03c62 festgelegt sind. Abbildung 3 zeigt die ODF von industriellem reinem Aluminium nach dem Kaltwalzen durch 95%-Verformung.<\/div>\n

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Abb. 3 ODF-Diagramm von industriellem Reinaluminium nach dem Kaltwalzen mit 95%-Verformung<\/div>\n
Auswirkungen der Textur auf die Leistung<\/div>\n
Eine gro\u00dfe Anzahl experimenteller Ergebnisse zeigt, dass die Eigenschaften von Materialien durch die Textur beeinflusst werden und die Textur die Mechanik des Elastizit\u00e4tsmoduls, der Poisson-Zahl, der Festigkeit, Z\u00e4higkeit, Plastizit\u00e4t, der magnetischen Eigenschaften, der Leitf\u00e4higkeit und des linearen Ausdehnungskoeffizienten beeinflusst. Leistung und physikalische Eigenschaften, hier sind einige Beispiele f\u00fcr die Auswirkungen der Textur auf die Materialeigenschaften.<\/div>\n
Am besten untersucht ist der Einfluss der Textur auf die statischen mechanischen Eigenschaften des Materials. Abbildung 4 zeigt, dass eine handels\u00fcbliche Magnesiumlegierung unter dem Einfluss des R\u00fchrreibschwei\u00dfverfahrens eine starke Basistextur erzeugt, so dass verschiedene Teile des Materials in verschiedene Richtungen gezogen werden. Die Dehnungsleistung zeigt einen Unterschied. Zum Beispiel ist im Fall einer Probe, die durch einen Reibschwei\u00dfprozess (FSP) verarbeitet wurde, die Zugfestigkeit des Materials in der Breitenrichtung der Probe, das hei\u00dft, der Querrichtung (TD), signifikant h\u00f6her als die Verarbeitungsrichtung (PD) mit bemerkenswerter Anisotropie.<\/div>\n

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Abb.4 Zugeigenschaften verschiedener Probenorientierungen nach AZ31-Magnesiumlegierung im urspr\u00fcnglichen Walzzustand und R\u00fchrreibschwei\u00dfen<\/div>\n
Die Textur beeinflusst auch die elastischen Eigenschaften des Materials. Abbildung 5 zeigt die Auswirkung der Textur auf den Elastizit\u00e4tsmodul eines Goldfilms. Die drei Figuren in der Abbildung zeigen das einkristalline Gold im Kristallkoordinatensystem. Aus der Textur des nicht texturierten Goldfilms im Probenkoordinatensystem und dem Elastizit\u00e4tsmodulparameter des die Seidentextur enthaltenden Goldfilms im Probenkoordinatensystem ist ersichtlich, dass die Textur den Elastizit\u00e4tsmodul des Materials entlang anisotrop macht Der Elastizit\u00e4tsmodul des Materials in verschiedenen Richtungen zeigt einen signifikanten Unterschied. Der Elastizit\u00e4tsmodul des Materials in Richtung S3 betr\u00e4gt 118 GPa, was h\u00f6her ist als der Elastizit\u00e4tsmodul von 89,7 GPa in Richtung S1 und S2, und der Mindestwert des Elastizit\u00e4tsmoduls liegt entlang der Abweichung S3. Die Richtung betr\u00e4gt etwa 40 Grad und der Modul betr\u00e4gt nur 60 GPa.<\/div>\n

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Abb. 5 Einfluss der Textur auf den Elastizit\u00e4tsmodul eines Goldfilms<\/div>\n
Auch das Korrosionsverhalten wird durch die Textur beeinflusst. Fig. 6 zeigt das Nyquist-Diagramm des Impedanzspektrums von handels\u00fcblichem Reintitan, nachdem es verschiedenen Graden gleicher Winkelverformung des Kanals unterzogen wurde. Die Anzahl der Verformungen ist unterschiedlich, und die Mikrostruktur und Textur des Materials sind ebenfalls unterschiedlich. Es ist ersichtlich, dass das Material eine bessere Korrosionsbest\u00e4ndigkeit aufweist, wenn es im Ausgangszustand keiner Verformung (0-Durchgang) ausgesetzt ist.<\/div>\n

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Abb. 6 Auswirkung der Winkelextrusion mit gleichem Kanal auf das Nyquist-Diagramm des kommerziellen Impedanzspektrums von reinem Titan<\/div>\n
Auch das Erm\u00fcdungsverhalten des Materials unter dynamischer Wechselbelastung wird durch die Textur beeinflusst. Abbildung 7 zeigt, dass das Low-Cycle-Erm\u00fcdungsverhalten einer anderen Ausrichtung einer Magnesiumlegierung nach der Extrusionsverformung unterschiedlich sein wird. Es ist ersichtlich, dass bei gleicher Gesamtdehnungsamplitude die Erm\u00fcdungslebensdauer des Materials in RD-Richtung im Allgemeinen besser ist als die Erm\u00fcdungslebensdauer in ND-Richtung.<\/div>\n

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Abb. 7 Einfluss der Textur auf das Erm\u00fcdungsverhalten von Werkstoffen bei niedrigen Zyklen<\/div>\n

Zusammenfassung<\/h2>\n
Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass das Vorhandensein von Textur in metallischen Materialien universell ist. Die Essenz der Textur besteht darin, dass viele K\u00f6rner nicht zuf\u00e4llig verteilt sind, was nat\u00fcrlich zu Anisotropie in den Eigenschaften des Materials f\u00fchrt. Die Auswirkung der Textur auf Materialeigenschaften wird untersucht, um die Textur im Material besser zu nutzen, um die damit verbundenen Eigenschaften des Materials zu regulieren.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Einf\u00fchrung Normalerweise ist das Metallmaterial ein Polykristall, der aus einer gro\u00dfen Anzahl von Kristallk\u00f6rnern besteht. Wenn die Kornorientierung eines Polykristalls um eine bestimmte Referenzebene (oder Richtung) eines makroskopischen Materials konzentriert ist, wird dies als bevorzugte Orientierung bezeichnet, und die Textur ist bevorzugte Orientierung von Polykristallen. Im weitesten Sinne ist die \u2026<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-1820","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1820","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1820"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1820\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1820"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1820"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1820"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}