9.2. Разновидности текстур

9.2.1. Систематизация по Вайссенбергу

Прежде всего можно провести полную систематизацию текстур всевозможных видов теоретически, принимая во внимание кристаллографическую симметрию элементов. Такая систематизация была разработана Вайссенбергом. В основу этой системы положены такие элементы симметрии, как например, центр, плоскости и оси симметрии, а также зеркально-поворотные (инверсионные) оси разного порядка. Не следует останавливаться на обсуждении классов анизотропии без центра симметрии, так как большинством методов нельзя отличить текстуры с центром симметрии и без него. Кроме того, в статистически анизотропных телах следует ожидать наличия центра симметрии. С помощью различных комбинаций элементов симметрии установлено восемь возможных классов анизотропии. Их признаки можно коротко охарактеризовать несколькими примерами.

Восьмой класс отличается тем, что имеется только центр симметрии. Это соответствует совершенно беспорядочной, хаотической ориентировке. Седьмой класс имеет центр симметрии, ось вращения бесконечного порядка, перпендикулярную к ней плоскость симметрии и бесконечно много осей вращения второго порядка вместе с плоскостями симметрии. Этот класс охватывает волокнистые текстуры. Текстуры листов относятся к четвертому классу. Пятый класс соответствует совершенно однородной ориентировке всех кристаллов. Остальные классы анизотропии не имеют практического значения.

Такое деление гомогенных текстур, хотя теоретически и совершенно, однако мало соответствует практическим потребностям. Поэтому в дальнейшем следует перейти к рассмотрению видов кристаллических ориентировок, которые наблюдаются в металлах.

9.2.2. Волокнистые (аксиальные) текстуры

Название «волокнистая текстура» первоначально применяли только для определения простейшего упорядоченного расположения. Это понятие не изменилось и после того, как позже добавились сложные аксиальные текстуры (например, спиральная). В узком смысле аксиальная текстура обозначает простейшее упорядоченное расположение или же обычную аксиальную текстуру; в широком смысле под аксиальными текстурами понимают совокупность всех видов этих текстур.

9.2.3. Простые аксиальные текстуры

Если кристаллы поликристаллического изделия имеют преимущественную ориентировку, то низшей ступенью упорядоченного расположения будет такая, при которой все кристаллы лежат параллельно друг Другу одним, кристаллографическим равноценным и определенным направлением (hkl). Такую текстуру называют аксиальной, а преимущественное кристаллографическое направление - осью волокна F. Подобная ориентировка существует только относительно оси F. По всем другим направлениям кристаллы ориентированы неодинаково, возможны любые положения. Совокупность ориентировок, возможных при аксиальной текстуре, можно мысленно представить как все положения, которые последовательно занимает отдельный кристалл, если его поворачивать вокруг оси F.

Особенно часто аксиальная текстура возникает в металлах в тех случаях, когда уже существует внешне выраженное направление, например продольная ось в проволоке. Это направление - ось проволоки D - определяется исключительно внешней формой, а не кристаллографически.

Пусть текстура такой проволоки однородна, т. е. выполняется условие симметрии вращения для любого места поперечного сечения. Так как F и D параллельны друг другу, то каждая ось волокна является одновременно и осью проволоки, которую в отличие от средней оси проволоки D с обозначают через D*. Все оси F и D* параллельны друг другу и D и все они являются осями вращения бесконечного порядка. Это схематично показано на рисунке .

Рис. 51. Пример однородной ориентировки кристаллов при аксиальной структуре

Рис. 52. Изображение обычной аксиальной текстуры с преимущественным направлением (11О) на сфере проекций

На рисунке 52 дан пример аксиальной текстуры, в которой осью F является направление <110>.Подобная текстура действительно наблюдается, например, в протянутой железной проволоке. Перпендикулярно оси проволоки, т. е. в поперечном сечении, во всех кристаллах лежат плоскости додекаэдра |110|. В металлах с кубической структурой оси волокна и перпендикулярные им плоскости, называемые диатропными, постоянно имеют одинаковые кристаллографические индексы.

На рисунке 3 изображена аксиальная текстура на сфере проекций на примере текстуры <110>. Направление <110> лежит параллельно оси проволоки D, которая изображена вертикальной осью сферы проекций. Прежде всего следует рассмотреть отдельный кристалл, относящийся к этой текстуре. Кубические грани изображены тремя точками выхода нормалей на поверхность сферы: Р Р и Р . Угол между осью проволоки и перпендикуляром к грани обозначается через р* . В данном случае для одной нормали он равен 90°, для двух других 45°. Все остальные возможные для текстуры <110> ориентировки возникают вследствие того, что кристалл, представленный на рис. 52, можно поворачивать вокруг оси волокна F и вокруг оси проволоки D, что в данном случае одно и то же.