Оглавление

Оглавление 1

Лекция 18 1

Глава 7. Кристаллографическая текстура 1

7.1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТЕКСТУРЕ 1

7.2. СТЕРЕОГРАФИЧЕСКАЯ ПРОЕКЦИЯ 3

7.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕКСТУРЫ 5

Лекция 19 166

7.4. ОРИЕНТАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ НАПРЯЖЕНИЙ 166

ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ В МОНОКРИСТАЛЛАХ 166

7.5. Концепция формирования Текстуры деформированного металла 171

7.6. ТЕКСТУРЫ ПРОКАТКИ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ 175

Лекция 20 180

7.7. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕГО ТРЕНИЯ НА ТЕКСТУРУ ПРОКАТКИ 180

7.8. ТЕКСТУРЫ ВОЛОЧЕНИЯ 181

7.9. КОНЦЕПЦИЯ ОПИСАНИЯ ТЕКСТУРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ДЕФОРМИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОВ 182

7.10. текстуры отожженных металлов. экспериментальные наблюдения 185

7.11. УПРАВЛЕНИЕ ТЕКСТУРОЙ МЕТАЛЛА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ 186

ИТОГИ ГЛАВЫ 190

Лекция 18 Глава 7. Кристаллографическая текстура

7.1. Общие представления о текстуре

Термин «текстура» означает строение (например, ткани), расположение частей, построение (например, какого-либо произведения). В материаловедении термином «текстура» обозначают преимущественную ориентацию кристаллитов (зерен) в поликристаллическом материале относительно каких-либо выбранных плоскостей или направлений в пространстве металла. Различают понятия механической текстуры и кристаллографической текстуры.

Механическая текстура  это преимущественная вытянутость или сплюснутость вторых фаз (включений) и (или) зерен в направлении главных деформаций без учета расположения кристаллографических плоскостей и направлений в этих зернах. Так, например, в холоднокатаном металле зерна имеют сплюснутую форму в вертикальном направлении и вытянутую в продольном (см., например, рис. 6.2,в). Если прокатка происходила без заметного уширения, то в поперечном направлении размер зерна при деформации существенно не изменяется по сравнению с исходным состоянием. Механическая текстура не дает большой информации об анизотропии свойств деформированного металла.

Кристаллографическая текстура представляет собой преимущественную ориентацию кристаллографических плоскостей и направлений относительно выбранных в пространстве металла плоскостей и направлений. Например, при исследовании текстуры прокатанного листа определяют, какие кристаллографические плоскости зерен выходят на поверхность листа (т.е. лежат в плоскости листа) и какие кристаллографические направления в этих зернах ориентированы вдоль направления прокатки.

В дальнейшем будем вести речь о кристаллографических текстурах, поэтому будем называть их просто текстурами.

На рис. 7.1,а показано, что в плоскости листа лежит кристаллографическая плоскость (100), а вдоль направления прокатки ориентировано направление [100], на рис. 7.1,б  плоскость (100) и направление [110] соответственно. Поскольку в кристаллах существует совокупность равноценных плоскостей и направлений, например, три плоскости типа (100) и три направления типа [100], то говорят об ориентировке текстуры {100}<100>, где фигурными или острыми скобками определяют, соответственно, совокупность всех плоскостей и направлений.Частную ориентировку (001)[100] называют компонентой ориентировки. Так как в листе направление прокатки (НП) лежит в плоскости прокатки (соответственно, перпендикулярно нормальному направлению к плоскости - НН), то для компонент ориентировок текстуры прокатки выполняется условие перпендикулярности направлений:

hu+kv+lw=0,

где h, k, l –индексы Миллера НН; u, v, w – индексы НП. Это условие должно всегда проверяться при расшифровке текстуры (см.ниже).

Рис. 7.1. Схематическое изображение текстуры листа:

а(100)<100>;б(100)<110>; НП − направление прокатки, ПН − поперечное направление, НН − направление нормали

Если множество зерен имеет одинаковую ориентацию кристаллографических плоскостей и направлений в пространстве металла, то говорят, что металл обладает кристаллографической текстурой (или текстурован). Металл может иметь несколько преимущественных ориентаций зерен (компонент текстуры). Характерную совокупность ориентировок текстуры для данного металла или вида обработки называют типом текстуры (например, тип меди, тип латуни; или: текстура прокатки, текстура волочения).

Кристаллографические текстуры во многом определяют анизотропию механических и физических свойств металлов, поэтому их изучению уделяется большое внимание. Можно отметить, что управление текстурой с помощью технологии дает возможность регулировать пластичность в требуемом направлении, что особенно важно для холодной деформации малопластичных металлов; дает возможность снижения сопротивления деформации, а, следовательно, и энергозатрат на деформацию и себестоимость готового изделия. Кроме текстуры, на анизотропию механических свойств металлов сильное воздействие оказывает ориентированное расположение включений (границ) второй фазы и примесей вдоль вытянутых границ зёрен.

Ориентации текстуры описывают различными методами, в том числе с использованием стереографической проекции.