Приложение

Брэгговские углы для алюминия

Излучение	CoKα	СоКβ	FeKα	FeKβ
(Å)	1,789	1,621	1,936	1,757
hkl	Углы отражения (градусы)
111	22,50	20,27	24,45	20,10
200	23,60	26,25	25,70	28,60
220	34,45	38,70	37,85	42,60
311	41,60	43,90	46,00	48,70

Лабораторная работа 2 анализ текстуры сплавов на основе алюминия, никеля, магния и титана методом обратных полюсных фигур теоретическая часть

1. Основные положения рентгенографического метода определения текстур

Существуют различные виды текстур - аксиальная текстура, тек­стура конусного волокна и ограниченная текстура. Аксиальная тексту­ра характеризуется наличием кристаллографического направления - оси текстуры, совпадающего с внешним направлением образца. В слу­чае простой аксиальной текстуры ось волокна совпадает с определен­ной осью образца, например, с направлением оси проволоки. Аксиаль­ную текстуру принято обозначать миллеровскими индексами совокуп­ности кристаллографических направлений, совпадающих с осью тек­стуры, заключенными в скобки: <001>. Индексы такого вида обозна­чают не одно направление, а всю совокупность направлений данного типа. Аксиальная структура возникает в материале под действием на него внешних полей осевой симметрии [1,2] .

Характерной особенностью конической текстуры является наклон осей текстуры к оси образца, однако, при конической текстуре ось об­разца не является осью вращения, и ось текстуры фиксирована в опре­деленной плоскости образца. Как частный случай при угле раствора конуса, равном нулю, получаем простую аксиальную текстуру.

Ограниченная текстура возникает в результате воздействия на поликристаллический материал поля плоскостной симметрии. Характер­ным признаком текстуры этого вида является ограничение вращения решетки кристаллитов вокруг оси текстуры. При этом кристаллогра­фические плоскости и направления какого-либо типа фиксируются в определенных плоскости и направлении образца соответственно. При­мером ограниченной текстуры является текстура прокатки. Текстуры прокатки принято описывать идеальными ориентировками: миллеров­скими индексами семейства плоскостей, преимущественно совпадаю­щих с плоскостью прокатки, и кристаллографических направлений, совпадающих с направлением прокатки - (h к l}; <uvw>.

Необходимость управления текстурообразованием предопредели­ла развитие методик, позволяющих производить не только качествен­ный, но и количественный анализ преимущественных кристаллографи­ческих ориентировок. Методы определения текстуры подразделяются на прямые и косвенные. К прямым методам относятся все дифракци­онные методы: рентгенографический, электронно- и нейтронографиче­ский; к косвенным - методы, основанные на измерении физических, химических и механических свойств.

Основным прямым методом анализа текстуры является рентгено­графический, позволяющий определять непосредственно ориентировку граней кристаллитов, участвующих в отражениях.

Текстуры описываются с помощью прямых полюсных фигур, об­ратных полюсных фигур и функцией распределения ориентаций. Пря­мые полюсные фигуры (ППФ) являются наиболее распространенным способом описания текстуры. Прямая полюсная фигура показывает ве­роятность, с которой нормаль к кристаллографической плоскости {hк1} совпадает с различными направлениями в исследуемом образце, и обозначается индексами {hkl}. Она дает наглядное представление об ориентировках кристаллитов в исследуемом материале. Важно бывает не только определить, каким идеальным ориентировкам соответствуют наиболее интенсивные максимумы на ППФ, но и проследить за фор­мой и интенсивностью областей рассеяния, характеризующих более слабые ориентировки [3].

Обратные полюсные фигуры (ОПФ) представляют собой стан­дартную стереографическую проекцию кристаллической решетки ис­следуемого материала, на которой нормали плоскостей придается вес, пропорциональный вероятности совпадения с ними рассматриваемой оси образца. Таким образом, ОПФ показывает распределение интере­сующей нас оси образца относительно кристаллических осей, т.е. явля­ется обратной функцией по отношению к ППФ. Экспериментальное определение ОПФ сводится к определению интегральных интенсивно­стей возможно большого числа, вычислению по ним нормированной полюсной плотности и нанесению полученных данных на стандартный стереографический треугольник. Точки с равной полюсной плотно­стью соединяют изолинией.

Необходимость количественных расчетов соотношения ориенти­ровок к ожидаемой, исходя из текстуры анизотропии физических свойств поликристаллического материала, привела к разработке ана­лиза текстуры с помощью трехмерной функции распределения ориен­тировки (ФРО) кристаллитов, данные о которых содержатся в полюс­ных фигурах в неявной форме. С помощью анализа ФРО развиты но­вые представления о текстуре различных материалов. Важным пре­имуществом метода ФРО является возможность расчета анизотропии пластических и других свойств материалов. Наряду с указанными дос­тоинствами метод ФРО имеет ряд недостатков, к которым можно от­нести необходимость использования ЭВМ с большой памятью, слож­ность математического аппарата. Кроме того, ФРО рассчитывают по нескольким ППФ, минимальное количество которых определяется симметрией исследуемого материала. В связи с этим метод ФРО целе­сообразно применять только при необходимости тонкого анализа тек­стуры

Для построения полюсных фигур используют дифрактометрические методы определения текстуры.