Zazwyczaj materia? metalowy jest polikryszta?em z?o?onym z du?ej liczby ziaren kryszta?u. Gdy orientacja ziarna polikryszta?u jest skoncentrowana wokó? pewnej p?aszczyzny odniesienia (lub kierunku) materia?u makroskopowego, nazywa si? to preferowan? orientacj?, a tekstura to Preferowana orientacja polikryszta?ów. W szerokim znaczeniu zjawisko, w którym orientacja ziarna odbiega od losowego rozk?adu w polikryszta?u, mo?na nazwa? tekstur?.

W materia?ach metalowych istnienie zjawisk tekstury jest uniwersalne. Zewn?trzne pole temperatury, pole elektromagnetyczne, pole odkszta?cenia i anizotropia wewn?trz kryszta?u mog? powodowa? tekstur?. Na przyk?ad preferowan? orientacj? ziarna podczas odkszta?cania jest krystaliczna po?lizg / powierzchnia po?lizgu i efekt momentu podczas rozci?gania. wynik. Materia?y przemys?owe zwykle maj? tekstur? odlewu, tekstur? deformacji, tekstur? rekrystalizacji i tekstur? przemiany fazowej, w?ród których badano bardziej tekstur? deformacji i tekstur? rekrystalizacji.

Reprezentacja tekstury

Tak zwana orientacja kryszta?u odnosi si? do trzech osi kryszta?u kryszta?u (takich jak o? [100], [010], [001]) w danym referencyjnym uk?adzie wspó?rz?dnych (takim jak kierunek toczenia RD, boczne TD i normalne ND w toczna p?yta) Wzgl?dna orientacja w obr?bie. W rzeczywisto?ci opisuj?c orientacj? kryszta?u, ustawiane s? ró?ne ramki odniesienia ze wzgl?du na ró?ne warunki deformacji. Na przyk?ad w przypadku najcz?stszego odkszta?cenia toczenia trzy osie ramy odniesienia s? zwykle ustawiane w kierunku walcowania (RD) i powierzchni toczenia. Kierunek (ND) i kierunek poprzeczny walcowanego arkusza, to znaczy kierunek prostopad?y do kierunku walcowania (TD), przy za?o?eniu, ?e orientacja jest wyra?ona jako (110) [1-12], wskazuj?c p?aszczyzn? (110) komórka jednostkowa w tym momencie. Równolegle do powierzchni toczenia kierunek [1-12] jest równoleg?y do kierunku walcowania.

Rodzaj tekstury zale?y g?ównie od rodzaju metalu i metody obróbki itp. W?ród nich s? tekstury walcowane, tekstury rysunkowe i tym podobne. Tekstura toczenia to tekstura wyst?puj?ca podczas deformacji toczenia. Charakteryzuje si? tym, ?e pewna p?aszczyzna kryszta?u ka?dego ziarna jest równoleg?a do powierzchni tocznej i kierunku jest równoleg?y do kierunku walcowania. Tocz?ca si? tekstura jest zwykle wyra?ana jako {hkl} . Jednokierunkowe rozci?ganie i deformacja rozci?gania powoduj?, ?e pewien kierunek ziaren polikrystalicznych jest równoleg?y do kierunku rozci?gania lub rozci?gania. Tak utworzona tekstura nazywa si? tekstur? jedwabiu, zwan? równie? tekstur? w?ókna, równoleg?? do rozci?gania. Lub orientacja kryszta?u kierunku rysowania.

Figura bieguna jest wzorem rozk?adu orientacji reprezentuj?cym wybran? p?aszczyzn? kryszta?u {hkl} ka?dego ziarna w badanym materiale na mapie projekcji rzutów biegunowych zawieraj?cej kierunek uk?adu wspó?rz?dnych próbki. Ta liczba nazywa si? figur? bieguna {hkl}. Ryc. 1 to rura {111} stopu Cu-30%Zn po walcowaniu 96%. Z analizy orientacji mo?na stwierdzi?, ?e sk?adnikiem tekstury w materiale jest g?ównie tekstura {110} <1-12>. Znany równie? jako tekstura mosi?dzu.

Ryc. 1 {111} rysunek s?upowy stopu Cu-30%Zn po walcowaniu 96%

W przeciwieństwie do figury bieguna, odwrotna figura bieguna jest wykresem przedstawiaj?cym rozk?ad przestrzenny okre?lonego wygl?du charakterystycznego dla materia?u polikrystalicznego równoleg?ego do materia?u w uk?adzie wspó?rz?dnych kryszta?u. Trzy osie uk?adu wspó?rz?dnych odniesienia ogólnie przyjmuj? trzy osie kryszta?u kryszta?u lub orientacj? kryszta?u o niskim indeksie. W przypadku uk?adu sze?ciennego, poniewa? istnieje 24 symetria, wybrana jest tylko cz??? [001] - [101] - [111]. Opisa?. Odwrotna liczba biegunów jest zwykle u?ywana do opisania tekstury jedwabiu. Ryc. 2 pokazuje rysunek bieguna wstecznego walcowanej na gor?co stali niskow?glowej równolegle do normalnego kierunku ND. Mo?na zauwa?y?, ?e w materiale s? sploty jedwabiu <111> i <100>. Struktura.

Ryc. 2 ND schemat bieguna wstecznego stali mi?kkiej walcowanej na gor?co

Liczby biegunowe i odwrotne biegunowe wykorzystuj? dwuwymiarow? grafik? do opisania rozk?adu orientacji przestrzeni trójwymiarowej i wszystkie maj? ograniczenia. G?sto?? rozk?adu f (g) orientacji przestrzennej g (φ1, Φ, φ2) mo?e wyra?a? rozk?ad orientacji ca?ej przestrzeni, który nazywa si? funkcj? rozk?adu orientacji przestrzennej (ODF). ODF jest trójwymiarow? liczb? obliczon? z rozk?adu g?sto?ci biegunowej figury biegunowej. Poniewa? korzystanie z trójwymiarowego diagramu jest niewygodne, jest ogólnie reprezentowane przez zestaw przekrojów ustalonych przez φ2. Rycina 3 pokazuje ODF czystego aluminium przemys?owego po walcowaniu na zimno przez deformacj? 95%.

Ryc. 3 Schemat ODF czystego aluminium przemys?owego po walcowaniu na zimno z odkszta?ceniem 95%

Wp?yw tekstury na wydajno??

Du?a liczba wyników eksperymentalnych pokazuje, ?e na w?a?ciwo?ci materia?ów wp?ywa tekstura, a tekstura wp?ywa na mechanik? modu?u spr??ysto?ci, wspó?czynnik Poissona, wytrzyma?o??, wi?zko??, plastyczno??, w?a?ciwo?ci magnetyczne, przewodno?? i wspó?czynnik rozszerzalno?ci liniowej. Wydajno?? i w?a?ciwo?ci fizyczne, oto kilka przyk?adów wp?ywu tekstury na w?a?ciwo?ci materia?u.

Najbardziej badany jest wp?yw tekstury na statyczne w?a?ciwo?ci mechaniczne materia?u. Rysunek 4 pokazuje, ?e komercyjny stop magnezu wytwarza siln? tekstur? podstawow? pod wp?ywem procesu zgrzewania tarciowego z mieszaniem, tak ?e ró?ne cz??ci materia?u s? ci?gni?te w ró?nych kierunkach. Wydajno?? rozci?gania pokazuje ró?nic?. Na przyk?ad w przypadku próbki poddanej procesowi zgrzewania tarciowego (FSP) wytrzyma?o?? na rozci?ganie materia?u w kierunku szeroko?ci próbki, to znaczy w kierunku poprzecznym (TD), jest znacznie wy?sza ni? w kierunku przetwarzania (PD), wykazuj?c niezwyk?? anizotropi?.

Ryc.4 W?a?ciwo?ci rozci?gania ró?nych orientacji próbek po stopie magnezu AZ31 w oryginalnym stanie walcowania i zgrzewu z mieszaniem tarciowym

Tekstura wp?ywa równie? na w?a?ciwo?ci spr??yste materia?u. Rycina 5 pokazuje wp?yw tekstury na modu? spr??ysto?ci z?otej folii. Trzy cyfry na rycinie przedstawiaj? jedno kryszta?owe z?oto w kryszta?owym uk?adzie wspó?rz?dnych. Tekstura nie teksturowanej z?otej folii w przyk?adowym uk?adzie wspó?rz?dnych i parametr modu?u spr??ysto?ci z?otej folii zawieraj?cej jedwabn? tekstur? w przyk?adowym uk?adzie wspó?rz?dnych, wida?, ?e tekstura sprawia, ?e modu? spr??ysto?ci materia?u jest anizotropowy wzd?u? Modu? spr??ysto?ci materia?u w ró?nych kierunkach wykazuje znacz?c? ró?nic?. Modu? spr??ysto?ci materia?u w kierunku S3 wynosi 118 GPa, co jest wy?szy ni? modu? spr??ysto?ci 89,7 GPa w kierunkach S1 i S2, a minimalna warto?? modu?u spr??ysto?ci znajduje si? wzd?u? odchylenia S3. Kierunek wynosi oko?o 40 stopni, a modu? wynosi tylko 60 GPa.

Ryc. 5 Wp?yw tekstury na modu? spr??ysto?ci z?otej folii

Tekstura wp?ywa równie? na korozj?. Rycina 6 pokazuje wykres Nyquista spektrum impedancji komercyjnego czystego tytanu po przej?ciu ró?nych stopni równego kana?u odkszta?cenia k?towego. Liczba razy odkszta?cania jest ró?na, a mikrostruktura i tekstura materia?u s? równie? ró?ne. Mo?na zauwa?y?, ?e materia? ma lepsz? odporno?? na korozj?, gdy nie jest poddawany odkszta?ceniu (przej?cie 0) w stanie pocz?tkowym.

Ryc. 6 Wp?yw równomiernego wyt?aczania k?towego na wykres Nyquista komercyjnego spektrum czystego tytanu

Tekstura wp?ywa równie? na zm?czenie materia?u poddanego dynamicznemu cyklicznemu obci??eniu. Ryc. 7 pokazuje, ?e zachowanie zm?czeniowe w niskim cyklu przy innej orientacji stopu magnezu po odkszta?ceniu przez wyt?aczanie b?dzie ró?ne. Mo?na zauwa?y?, ?e w przypadku tej samej ca?kowitej amplitudy odkszta?cenia trwa?o?? zm?czeniowa materia?u w kierunku RD jest ogólnie lepsza ni? trwa?o?? zm?czeniowa w kierunku ND.

Ryc. 7 Wp?yw tekstury na zachowanie materia?ów w niskim cyklu zm?czeniowym

Podsumowuj?c, obecno?? tekstury jest uniwersalna w materia?ach metalicznych. Istot? tekstury jest to, ?e wiele ziaren nie jest rozmieszczonych w przypadkowej orientacji, co naturalnie prowadzi do anizotropii we w?a?ciwo?ciach materia?u. Wp?yw tekstury na w?a?ciwo?ci materia?u jest badany w celu lepszego wykorzystania tekstury w materiale do regulacji powi?zanych w?a?ciwo?ci materia?u.