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织构的表征

下一节:织构的测定

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织构的表征课程教案、知识点、字幕

同学你好

这节课我要讲的内容是织构的表征

首先咱们说材料

是由晶粒组成的

每个晶粒

都是一个单晶体

这个单晶体在不同的晶体学方向

它的力学性能电磁性能都不一样

它的力学性能电磁性能都不一样

表现出显著的差异

这种现象咱们称为各向异性

多晶体在它的形成过程当中

由于受到外界的力 热 电 磁等不同条件的影响

或者是在形成后受到不同的

加工工艺的影响

多晶体集合体中的各个晶粒

就会沿着某些方向排列

呈现出或多或少的统计不均匀性

也就是说出现在某些方向上聚集排列

因而在这些方向上取向的几率增大这种现象

这种现象咱们称为

择优取向

这种组织结构及规则聚集排列的状态

类似于天然纤维

或者植物的结构和纹理

故称之为织构

这就是织构这个概念的来历

就说

就是说多晶体在它制备以及后续热处理过程当中

它的某些晶粒的

某些晶向或者晶面会偏聚于某些方向上

这样在某些方向产生这种择优取向

具有择优取向这种组织

我们把它称为织构

这是它的概念

织构的类型

主要有两种

一个是咱们说的板织构

一个是丝织构

这个板织构

一般是采用轧面

及轧向所处的晶体学方向上来表示

为了具体的描述织构

常把择优取向的

晶体学方向和晶体学平面

跟多晶体的宏观坐标架关联起来

这个什么意思

就是说织构我描述它

就是说织构我描述它

我要定一个外观的坐标架

你比如说你轧制的时候

有轧制方向

有轧面的法线方向

还有轧制板材的横向

这三个作为一个

宏观的参考坐标系

同时我要考虑说的

在轧制方向上

是哪些晶体学方向平行这个方向的多

在轧面法线方向

是哪个晶面的面法向多

我们用晶体坐标系和

宏观的外观坐标系关联起来

来描述这个晶体的取向

对于轴向拉拔或者压缩的金属

或者多晶体中

往往是一个或几个结晶学方向平行于

或者近似平行于轴向

这种织构咱们称为丝织构或者纤维织构

它是什么特点

就是说你比如说拉拔状态的时候

就是说你比如说拉拔状态的时候

这个金属受到拉拔力的作用

它会产生什么现象

就是晶粒当中的某一个晶体学方向

平行于这个拉拔方向

这个咱们叫做丝织构

它用UVW来表示

UVW就是说UVW方向是平行于这个拉拔方向的

这是丝织构

那么对于材料当中的织构

我怎么来表示它

我们要表示这个织构

首先就要把

外观方向和晶体学方向给联系起来

外观方向你比如说拉丝的轴向

这是一类

还有什么轧板的轧向横向和法向

这是外观方向

有了外观方向

我才能定义说的我这个晶粒的取向在这里是怎么分布的

那么对于这个织构的表示

有很多种方法

比如用晶体学指数法

那就是我刚才讲的

比如板织构

我们表示方法可以用指数法

比如说(hkl)来表示

比如说(hkl)来表示

这就表示

平行于轧面的那个晶面

这个uvw就是hkl晶面当中

平行于轧向的那个晶体学方向

所以这是用指数法来表示

丝织构我们就用

比如说用uvw

来表示

比如表示平行拉拔方向

用这样来表示

这是用指数法直接就表示出来了

还有一种叫极图法

还有反极图法

以及等面积投影法

还有晶体三维取向分布函数

还有晶体三维取向分布函数

这几种形式来表示

直接极图法

也称正极图

它是什么它是把多晶体中每一个晶粒的

某一个低指数的晶面

hkl晶面

它的面法线相对于宏观坐标系

就是轧制的平面的面法线ND方向

轧制方向RD以及横向空间取向分布

进行极射赤道面投影来表示

实际上就是什么意思

比如说极图是我先把

宏观坐标架那几个方向

比如说这个里边我用这个作比例

这个方向就是RD

它的极射赤面投影在这

ND极射赤面投影在这

然后这TD方向在这

先把宏观坐标架下的这几个方向

投影到投影图上

在这个基础之上

我把这个材料当中

每个晶粒的hkl晶面

给它投影到

由这个RD ND和TD所组成的这个

取向空间当中

比如说110极图

就是说我把110晶面

它的面法线

极射赤面投影都投影在这个图上

那你得到的就是110极图

只是110面

200极图

就是我把200晶面的极射赤面投影

投影到这个图上

所以这个

咱们叫做极图

极图当然是规定了

就是说哪个晶面的极图

就是说哪个晶面的极图

比如这个图

这是一个

咱们说那个Goss织构

Goss织构就是{110}<001>

这个织构组分

这个织构组分它的110极图就是这样

它的200极图是这样

112极图是这样

这个以后咱们再讲

为什么是这样

这是告诉大家

这是一种表示方法极图

这是一种表示方法极图

还有一个是反极图

反极图就是试样的外观架

在晶体学空间中的

极射赤面投影

这个咱们称为反极图

那么反极图

一般来讲

我们有轧面法线的反极图

我们有轧面法线的反极图

RD反极图和TD反极图

一般来讲我们说的外观方向有三个

ND RD和TD

所以我们一般来说有

ND反极图也是轧面法线的反极图

还有RD反极图和TD反极图

对应的这样三个反极图

当然你可以

算出任意方向的反极图

这以后是ODF分析的一个内容

那么反极图实际上就是说我将这几个方向

在晶粒坐标系进行极射赤面投影

晶体学的坐标系当中

我们知道001 101和111这样构成一个取向三角形

我现在如果知道

ND分布的位置

比如说ND分布在这

那就证明现在

这个

轧面的面法线是与111方向重合的

RD如果在这个图当中

比如说在这个位置

RD在这

那RD就是113方向

所以从这个

反极图可以一下子就看出来这个材料

它的取向特征

对于立方晶系来说

我们可以采用这取向三角形来表示它

当然六方系

就不是这样的

其它的晶系大家参考书去看一看

我们可以采用反极图来表示这个织构的类型和组分

还有一个就是

三维取向分布函数ODF

ODF的优势是什么

它是一个三维取向分布的一个函数

它可以进行定量的织构分析

并能进行模拟计算

在这方面显示出来优势

它的表示方法和极图不一样

它是这样来规定的

比如对立方系来讲

三维取向函数它规定两套坐标系

一套坐标系是外观坐标系

外观坐标系是咱们说的那个

ND RD和TD外观坐标系

这是一个直角坐标系

同时我还有个晶体学坐标系

这晶体学坐标系

如果立方系来说

我可以用100 010和001三个方向来表示

那么我表示这晶体学取向的时候

实际上是通过这两个坐标系之间的一个

转动关系来表示的

转动关系来表示

这三个转动

咱们称为欧拉角

具体的它有两种划分方式

一个是Bunger系统

一个Roe系统

它们换成转动的方式有点差别

这个大家可以参考书看一看

如果说

不管是哪一个系统里

我们都可以

以三个转动的角度

就是绕着不同轴转动的角度

这个ψ θ和φ

构成一个空间咱们叫做欧拉空间

那么ODF就是说

在这个欧拉空间当中

每一个点上

它的取向密度

就说在这个欧拉空间ψ θ φ这个位置上有多少

晶粒

它的比重是多少

这咱们用它的取向密度来衡量它

当然取样密度越高

那么这个晶粒处于这个ψ θ φ这个位置

那么这个晶粒处于这个ψ θ φ这个位置

这个取向晶粒就多

这是三维取向分布函数的描述方法

这个三维取向分布函数

是通过

是通过

可以通过极图计算出来

我们对于立方系来讲

我可以采用三张不完整的极图

比如测到0到70度

三张不完整极图

可以算出ODF

所以这个

大家是以后可以参考一下

所以这个织构的表征大家就要清楚一下

就是哪几种极图反极图和ODF

就是哪几种极图反极图和ODF

好 这节课内容给大家介绍到这里

材料现代研究方法课程列表:

第一章 晶体学概要

-1.1 晶体、空间点阵及晶体学参数

--晶体、空间点阵及晶体学参数

-1.2 倒易点阵

--布拉菲点阵

-1.3 晶体的宏观对称

--晶体的宏观对称

-1.4 晶体的微观对称

--晶体的微观对称

-1.5 倒易点阵

--倒易点阵

-1.6 倒易点阵的应用

--倒易点阵的应用

-1.7 晶体投影

--晶体投影

-1.8 晶体投影的应用

--晶体投影的应用

-1.9 单晶体标准投影图

--单晶体标准投影图

-1.9 单晶体标准投影图--作业

第二章 X射线及其与物质的相互作用

-2.1 X射线的产生

--X射线的产生

-2.2 X射线与物质的相互作用

--X射线与物质的相互作用

-2.3 X射线的吸收限与滤波片

--X射线的吸收限与滤波片

-2.4 连续X射线

--连续X射线

-2.5 特征X射线

--特征X射线

-2.5 特征X射线--作业

第三章 X射线衍射实验基础

-3.1 一个电子对X射线的散射

--一个电子对X射线的散射

-3.2 一个原子对X射线的散射

--一个原子对X射线的散射

-3.3 简单晶体对X 射线的衍射

--简单晶体对X 射线的衍射

-3.4 复杂晶体对X射线的衍射

--复杂晶体对X射线的衍射

-3.5 爱瓦德作图法

--爱瓦德作图法

-3.5 爱瓦德作图法--作业

第四章 X射线衍射基本实验技术

-4.1 粉末照相法

--粉末照相法

-4.2 多晶衍射仪

--多晶衍射仪

-4.3 多晶体衍射峰特征

--多晶体衍射峰特征

-4.4 多晶体衍射峰强度

--多晶体衍射峰强度

-4.5 多晶体花样分析

--多晶体花样分析

-4.5 多晶体花样分析--作业

第五章 X射线衍射技术的应用

-5.1 晶块尺寸与微观应力的宽化

--晶块尺寸与微观应力的宽化

-5.2 晶胞常数的精确确定

--晶胞常数的精确确定

-5.3 宏观应力的测定

--宏观应力的测定

-5.4 织构的表征

--织构的表征

-5.5 织构的测定

--织构的测定

-5.6 织构分析

--织构分析

-5.7 物相定性分析

--物相定性分析

-5.8 物相定量分析

--物相定量分析

-5.8 物相定量分析--作业

第六章 电子光学基础

-6.1 电子波与电磁透镜

--电子波与电磁透镜

-6.2 电磁透镜的像差与分辨率

--电磁透镜的像差与分辨率

-6.3 电磁透镜的景深和焦长

--电磁透镜的景深和焦长

-6.3 电磁透镜的景深和焦长--作业

第七章 透射电子显微镜

-7.1 透射电子显微镜的结构与成像原理

--透射电子显微镜的结构与成像原理

-7.2 透射电子显微镜主要部件的结构与工作原理

--透射电子显微镜主要部件的结构与工作原理

-7.3 透射电子显微镜分辨率和放大倍数的测定

--透射电子显微镜分辨率和放大倍数的测定

-7.4 透射电子显微镜样品制备

--透射电子显微镜样品制备

-7.4 透射电子显微镜样品制备--作业

第八章 电子衍射

-8.1 概述

--概述

-8.2 电子衍射原理

--电子衍射原理

-8.3 晶带定律与零层倒易截面

--晶带定律与零层倒易截面

-8.4 倒易阵点的扩展与偏移矢量

--倒易阵点的扩展与偏移矢量

-8.5 倒易阵点与电子衍射图的关系

--倒易阵点与电子衍射图的关系

-8.6 衍射斑点指数化

--衍射斑点指数化

-8.7 选区电子衍射

--选区电子衍射

-8.8 单晶电子衍射花样的标定

--单晶电子衍射花样的标定

-8.9 复杂电子衍射花样的标定

--复杂电子衍射花样的标定

-8.9 复杂电子衍射花样的标定--作业

第九章 电子衍射衬度成像

-9.1 衍射衬度成像原理

--衍射衬度成像原理

-9.2 消光距离

--消光距离

-9.3 衍衬运动学

--衍衬运动学

-9.4 衍衬动力学简介

--衍衬动力学简介

-9.5 晶体缺陷分析

--晶体缺陷分析

-9.5 晶体缺陷分析--作业

第十章 扫描电子显微镜

-10.1 电子束与固体样品作用时产生的信号

--电子束与固体样品作用时产生的信号

-10.2 扫描电子显微镜的构造和工作原理

--扫描电子显微镜的构造和工作原理

-10.3 扫描电子显微镜的主要性能

--扫描电子显微镜的主要性能

-10.4 表面形貌衬度原理及其应用

--表面形貌衬度原理及其应用

-10.5 原子序数衬度原理及其应用

--原子序数衬度原理及其应用

-10.6 电子探针仪的结构与工作原理

--电子探针仪的结构与工作原理

-10.7 电子探针仪的分析方法及应用

--电子探针仪的分析方法及应用

-10.7 电子探针仪的分析方法及应用--作业

织构的表征笔记与讨论

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