第二節(jié) 織構(gòu)類型

第二節(jié)織構(gòu)類型

:..:經(jīng)金屬塑性加工的材料,如經(jīng)拉拔﹑擠壓的線材或經(jīng)軋制的金屬板材,在塑性變形過(guò)程中常沿原子最密集的晶面發(fā)生滑移。

滑移過(guò)程中,晶體連同其滑移面將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而引起多晶體中晶粒方位消失肯定程度的有序化。

這種由于冷變形而在變形金屬中直接產(chǎn)生的晶粒擇優(yōu)取向稱為形變織構(gòu)。

形變織構(gòu)常有纖維織構(gòu)、板織構(gòu)等幾種類型。

1纖維織構(gòu)金屬材料中的晶粒以某一結(jié)晶學(xué)方向平行于或接***行于線軸方向的擇優(yōu)取向。

具有纖維織構(gòu)的材料圍繞線軸有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性,即晶粒圍繞纖維軸的全部取向的幾率是相等的。

例如冷拉鋁線,其中多數(shù)晶粒的[111]方向平行于線軸方向,其余則對(duì)線軸有不同程度的偏離,呈漫散分布。

這種線材的織構(gòu)稱[111]纖維織構(gòu)。

纖維織構(gòu)是最簡(jiǎn)潔的擇優(yōu)取向,因其只牽涉一個(gè)線軸方向,需要解決的結(jié)晶學(xué)問(wèn)題僅為確定纖維軸的指數(shù)。

纖維織構(gòu)的類型和完整度即取向分布的漫散程度主要和材料的組成、晶體結(jié)構(gòu)類型和變形工藝有關(guān)。

除冷拉和擠壓工藝外,有時(shí)由熱浸﹑電沉積或蒸發(fā)形成的材料的涂覆層以及材料經(jīng)氧化和腐蝕后表層所生成的產(chǎn)物都可能產(chǎn)生纖維織構(gòu)。

在實(shí)際材料中常常存在不止一種的纖維織構(gòu),如銅線中111和100織構(gòu)同時(shí)消失。

2板織構(gòu)在軋制過(guò)程中,隨著板材的厚度逐步減小,長(zhǎng)度不斷延長(zhǎng),多數(shù)晶粒不僅傾向于以某一晶向平行于材料的某一特定外觀方向,同時(shí)還以某一晶面平行于材料的特定外觀平面板材表面,這種類型的擇優(yōu)取向稱為板織構(gòu),一般以[]表示,晶粒取向的漫散程度也按兩個(gè)特征來(lái)描述。

圖8-1軋制后部分晶粒取向示意圖如圖為經(jīng)軋制后的純鐵板材的部分晶粒取向示意圖﹐其100面平行于軋面,[011]方向平行于軋向﹐說(shuō)明該板材具有一種100[011]織構(gòu)。

,經(jīng)過(guò)退火、發(fā)生再結(jié)晶以后,通常仍具有擇優(yōu)取向,稱為退火織構(gòu)或再結(jié)晶織構(gòu)。

再結(jié)晶織構(gòu)依靠于所牽涉的再結(jié)晶過(guò)程,分為初次再結(jié)晶和二次再結(jié)晶織構(gòu)。

對(duì):..低碳鋼,特殊是硅鋼片的織構(gòu)曾進(jìn)行過(guò)許多討論。

由于金屬原有變形織構(gòu)的漫散程度和延長(zhǎng)率、退火溫度以及退火氣氛等的差異,實(shí)際的再結(jié)晶織構(gòu)的取向不同程度地偏離理論的再結(jié)晶織構(gòu)取向。

再結(jié)晶織構(gòu)的形成有兩種理論,即定向成核學(xué)說(shuō)與定向成長(zhǎng)學(xué)說(shuō)。

再結(jié)晶晶粒的擇優(yōu)取向由一些晶核的取向所打算,這種看法最早由伯格斯提出,后來(lái)伯格斯等又依據(jù)馬氏體切變模型提出了關(guān)于形成立方織構(gòu)的定向成核理論。

定向成長(zhǎng)理論是貝克﹒﹒提出來(lái)的,他認(rèn)為在形變基體內(nèi)存在著各種取向的晶核,其中有些晶核因取向合適,晶界移動(dòng)本事最大,在退火過(guò)程中成長(zhǎng)最快,最終形成再結(jié)晶織構(gòu)。

。

材料中存在織構(gòu)是有利還是有害﹐視對(duì)材料的性能要求而定。

例如制造汽車外殼的深沖薄鋼板﹐存在一般織構(gòu)將使其變形不勻稱﹐產(chǎn)生皺紋﹐甚至發(fā)生裂開﹔但具有111型板織構(gòu)的板材﹐其深沖性能良好。

制造變壓器的硅鋼片則盼望使易磁化的[100]方向平行于軋向,立方織構(gòu)的硅鋼片,具有很低的鐵損。

第三節(jié)織構(gòu)的表示方法擇優(yōu)取向是多晶體在空間中集聚的現(xiàn)象,肉眼難于精確?????判定其取向,為了直觀地表示,必需把這種微觀的空間集聚取向的位置、角度、密度分布與材料的宏觀外觀坐標(biāo)系拉絲及纖維的軸向,軋板的軋向、橫向、板面法向聯(lián)系起來(lái)。

通過(guò)材料宏觀的外觀坐標(biāo)系與微觀取向的聯(lián)系,就可直觀地了解多晶體微觀的擇優(yōu)取向。

晶體射線學(xué)中織構(gòu)表示方法有:晶體學(xué)指數(shù)表示極圖:直接極圖、即多晶體的取向分布規(guī)律,常把擇優(yōu)取向的晶體學(xué)方向晶向及晶體學(xué)平面晶面跟多晶體宏觀參考系相關(guān)連起來(lái)。

宏觀參考系一般與多晶體外觀相關(guān)連:絲狀材料一般采納軸向;板狀材料多采納軋面及軋向。

:..絲織構(gòu):軸向拉拔或壓縮多晶材料中,晶粒的一個(gè)或幾個(gè)結(jié)晶學(xué)方向平行平行于軸向,形成絲織構(gòu)或稱纖維織構(gòu)。

抱負(fù)的絲織構(gòu)一般沿材料流變方向?qū)ΨQ排列,其織構(gòu)常用與軸向平行的晶向指數(shù)表示。

面織構(gòu):某些鍛壓、壓縮多晶材料中,晶粒往往以某一晶面法線平行于壓縮力軸向,形成面織構(gòu),常用垂直于壓縮力軸向的晶面指數(shù){}表示。

板織構(gòu):軋制板材的晶粒同時(shí)受到拉力和壓力的作用,因此常以某些晶體學(xué)方向平行軋向,同時(shí)還以某些晶面{}平行于軋面,形成板織構(gòu)。

板織構(gòu)常用{}表示。

。

正極圖:是一種對(duì)于材料中某一選定的低指數(shù)面﹐表明其極點(diǎn)密度隨極點(diǎn)取向而變化的極射赤平投影圖。

以多晶體材料的特征外觀方向軋制平面法向、軋制方向及橫向作為宏觀參考系的三個(gè)坐標(biāo)軸,取軋制平面為投影面,將多晶材料中每個(gè)晶粒的某一低指數(shù)晶面法線用極射赤道平面投影的方法投影在此平面上得到多晶材料的極圖直接極圖、正極圖。

:是把材料某一特定方向上的晶粒取向密度繪制在單晶標(biāo)準(zhǔn)投影圖上。

以晶體的三個(gè)主要晶軸或低指數(shù)晶向?yàn)閰⒄兆鴺?biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)軸,取與晶體主要晶軸垂直的平面作投影面,將與某一外觀方向平行的晶向的空間分布用極射赤道平面投影的方法投影在此平面上,得到多晶體材料的此特征方向的反極圖。

:..如圖為冷軋鋼板實(shí)測(cè)[110]極圖。

圖中數(shù)字表示取向密度值﹐以完全無(wú)擇優(yōu)取向時(shí)不同方向的取向密度為1,則取向密度大于1表示試樣中接近這一取向的晶粒體積大于無(wú)擇優(yōu)取向時(shí)具有該取向的晶粒的體積。

取向密度小于1的意義相反。

板織構(gòu)的類型和漫散程度,除與材料的組成和晶體結(jié)構(gòu)因素有關(guān)外,主要與軋制工藝有關(guān)。

因此在軋制過(guò)程中為要掌握穩(wěn)定的織構(gòu)生成,必需留意壓下道次數(shù)、壓下量和軋制圖8-2冷軋鋼板[110]極圖溫度等條件的影響。

板材織構(gòu)的對(duì)稱性比纖維織構(gòu)低,必需利用極圖才能準(zhǔn)確地加以描述。

﹐完善了織構(gòu)的表示方法。

這種方法是把分別表示材料外觀和晶粒位置的二組坐標(biāo)系-和-之間的取向關(guān)系用一組歐拉角表達(dá);即-相對(duì)于-的任一取向均可通過(guò)三次轉(zhuǎn)動(dòng)、、實(shí)現(xiàn)。

這里,首先商定-與-完全重合為起始取向;令-繞轉(zhuǎn)動(dòng)角為第一轉(zhuǎn)動(dòng),繞轉(zhuǎn)動(dòng)后的轉(zhuǎn)動(dòng)角為其次轉(zhuǎn)動(dòng);第三轉(zhuǎn)動(dòng)則是再繞新的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)角。

這三個(gè)轉(zhuǎn)角數(shù)值﹑﹑完全規(guī)定了-的取向。

若以﹑、為坐標(biāo)軸建立-的直角坐標(biāo)系,則每一晶粒取向﹑﹑均可在此立體圖中用一點(diǎn)表示出來(lái)。

在這三維空間中用取向密度﹑﹑來(lái)繪制,就構(gòu)成了取向分布圖。

多晶材料的空間取向密度可用一組正極圖的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變換后求得。

如圖冷軋鋼板三維取向分布就是利用其實(shí)測(cè)[110]極圖的數(shù)據(jù)變換成三維取向分布圖,曲線和曲面表示等取向密度線和面。

為了表達(dá)簡(jiǎn)便和清楚﹐常用一組截面圖代替﹐圖給出=45的橫截面圖,虛線表示立體圖未畫出部分。

圖8-3冷軋鋼板實(shí)測(cè)極圖法能準(zhǔn)確地、定量地表示出材料的織構(gòu)類型和取向密度漫散程度。

這種方法的提出和應(yīng)用,促進(jìn)了織構(gòu)理論和織構(gòu)與性能關(guān)系的討論。

多晶材料的空間取向密度可用一組正極圖的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變換后求得。

如圖冷軋鋼板三維取向分布就是利用其實(shí)測(cè)[110]極圖的數(shù)據(jù)變換成三維取向分布圖,曲線和曲面表示等取向密度線和面。

為了表達(dá)簡(jiǎn)便和清楚﹐常用一組截面圖代替﹐圖給出=45的橫截面圖,虛線表示立體圖未畫出部分。

法能準(zhǔn)確地、定量地表示出材料的織構(gòu)類型和取向密度漫散程度。

這種方法的提出和應(yīng)用,促進(jìn)了織構(gòu)理論和織構(gòu)與性能關(guān)系的討論。

第四節(jié)極射赤面投影:..直接極圖是按極射赤道平面投影簡(jiǎn)稱極射赤面投影法繪制的。

投影原理如下:投影球的赤道大圓平面與板材軋制平面也即試樣被測(cè)面重合,軋面法線投影到大圓的圓心,軋制方向與大圓豎直直徑相重,橫向與水平直徑重合,放置在球心的晶體,某晶面法線與上半球面的交點(diǎn)為,由下半球南極向點(diǎn)引出投射線,與赤道平面大圓的交點(diǎn),即為此晶面法線的極射赤面投影,如圖所示。

假如把上半球面上的各條經(jīng)線及緯線投影到赤道平面上,便形成極網(wǎng),如圖所示。

假如試樣被測(cè)面或晶面法線由圖8-4極射赤面投影作圖北極開頭,在沿緯線方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)又沿經(jīng)線方向自北向南運(yùn)動(dòng),其赤道平面投影是一條螺旋線,稱為螺旋極網(wǎng)。

如圖所示。

在特別制樣狀況下,如羅帕塔-組合試樣,試樣被測(cè)面法線不與極網(wǎng)圓心重合,而是移到第一象限分角線45上與軋向、橫向、的位置,即其投影坐標(biāo)為45,,其極網(wǎng)或螺旋極網(wǎng)亦是以這點(diǎn)為中心點(diǎn),如圖8-9所示。

圖8-5極網(wǎng)和螺旋網(wǎng)第五節(jié)單晶標(biāo)準(zhǔn)投影圖假如把一個(gè)單晶體放在投影球的球心,依次使其某些特定晶面與赤道平:..面重合,然后將其他各個(gè)晶面法線投影到赤道平面上,便成了標(biāo)準(zhǔn)投影圖。

這些特定晶面常采納低指數(shù)晶面,立方晶系中如001、110、111、112等較常用,其標(biāo)準(zhǔn)投影圖如圖所示。

單晶標(biāo)準(zhǔn)投影圖可用于標(biāo)定極圖織構(gòu)。

圖8-6001標(biāo)準(zhǔn)投影圖:..圖8-7110標(biāo)準(zhǔn)投影圖圖8-8111標(biāo)準(zhǔn)投影圖:..:大多數(shù)晶粒的某一晶體學(xué)方向與材料的某個(gè)外觀特征方向如絲軸方向或生長(zhǎng)方向平行或于接***行。

這種織構(gòu)在冷拉金屬絲中呈現(xiàn)得很典型,故稱為絲織構(gòu)。

一般在絲、棒、鍍層、沉積層中都可能會(huì)存在某種類型的絲織構(gòu)。

與拉絲方向平行的晶體學(xué)方向指數(shù)稱為絲織構(gòu)指數(shù)。

例:圖為具有絲織構(gòu)的棒材或絲材,棒材中大部分晶粒的100方向平行于絲軸拉絲方向。

圖為橫斷面放大圖,抱負(fù)絲織構(gòu)的狀況是材料中全部晶粒的100方向均平行于絲軸拉絲方向。

圖8-9絲織構(gòu)例:冷拉鐵絲體心立方金屬具有110絲織構(gòu),即鐵絲中大多數(shù)晶粒的110方向傾向于平行絲軸方向。

但在實(shí)際的冷拉鐵絲材料中并不是全部晶粒的110方向都嚴(yán)格平行絲軸方向。

左圖為110方向與絲軸之間夾角為φ的晶粒的百分?jǐn)?shù),亦即110極點(diǎn)分布在方向上的百分比極密度110隨夾角的分布。

冷拉鋁絲中100%晶粒的111方向與拉絲軸方向平行,即具有111絲織構(gòu)。

冷拉銅絲中60%晶粒的111方向與拉絲軸方向平行,而另外40%晶粒的100方向與拉絲軸方向平行,即冷拉銅絲具有111+100雙重絲織構(gòu)。

1無(wú)織構(gòu)材料:..:..:冷拉鋁絲,,:銅靶,鎳濾片,30千伏,24毫安,,曝光5小時(shí)依據(jù)照片進(jìn)行分析計(jì)算::1=,2=::..圖8-冷拉鋁絲絲軸直立時(shí)的透射針孔照片靠近中心的徑向條紋是入射光束中的連續(xù)輻射產(chǎn)生的:首先計(jì)算晶面間距依據(jù)卡片確定出照片上衍射環(huán)指數(shù):內(nèi)環(huán)111,外環(huán)200卡片上的數(shù)據(jù):111=,200=:1=69,2=51內(nèi)環(huán)、外環(huán)的指數(shù)及1、2角,查立方晶系晶面夾角表。

確定出織構(gòu)軸為[111]:各結(jié)晶學(xué)方向?qū)z軸呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布。

若取投影面垂直于絲軸,則某{}的極圖外形如圖所示。

為求出極點(diǎn)密集區(qū)與絲軸之間的夾角,只要測(cè)定沿極圖徑向衍射強(qiáng)度即極密度的變化即可。

-法,為測(cè)定角從0到90范圍的極點(diǎn)分布,需要二種試樣,:..分別用于高區(qū)及低區(qū)。

設(shè)是極網(wǎng)上的緯度令極網(wǎng)中心=0,為測(cè)定=0~90范圍內(nèi)的極點(diǎn)分布,需要兩種試樣,分別用于高區(qū)和低區(qū)。

低區(qū):試樣是扎在一起的一捆絲,扎緊后嵌在一個(gè)塑料框內(nèi),絲的端面經(jīng)磨光、拋光和腐蝕后作為測(cè)試面。

測(cè)量時(shí),計(jì)數(shù)管置于2處不動(dòng),以測(cè)試面與入射線及衍射線成等角為初始位置即=0,在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中記錄衍射強(qiáng)度,衍射強(qiáng)度隨角的變化就反映了極點(diǎn)密度沿極網(wǎng)徑向的分布。

角測(cè)量范圍:0~。

高區(qū):將絲并排粘在一塊平板上,磨平、拋光、浸蝕后就得到高區(qū)試樣,射線從絲的側(cè)面反射。

在初始位置,試樣表面與入射線和衍射線成等角,即=90。

角測(cè)量范圍:90~90-。

選定某一特定的晶面,計(jì)算出其衍射角2后,按入射線與衍射線夾角為2的位置安放光管與探測(cè)器的相對(duì)位置,并使之在測(cè)量過(guò)程中固定不變:..產(chǎn)生衍射的條件晶面的法線為入射線與衍射線夾角的角平分線或:晶面平分入射線的延長(zhǎng)線與衍射線的夾角下圖為冷拉鋁絲的111~φ曲線。

結(jié)果表明在絲軸方向=0及與絲軸夾70處具有較高的111極密度。

說(shuō)明絲材大部分晶粒的111晶向平行絲軸,即絲材具有很強(qiáng)的111織構(gòu)。

立方晶系100與111的夾角為=,=55處消失肯定大小的111的極密度峰,表示絲材中還有部分晶粒的100晶向平行絲軸,即絲軸還具有弱的100織構(gòu)。

每種織構(gòu)的重量正比于~曲線上相應(yīng)峰的面積。

左圖的計(jì)算結(jié)果:111,100:對(duì)應(yīng)的晶向=:..:大多數(shù)晶粒的某晶體學(xué)平面{}與軋面平行或近于平行,某晶體學(xué)方向與軋向平行或接***行。

這種織構(gòu)在冷軋金屬板材中最常見,故稱為板織構(gòu)。

板織構(gòu)的指數(shù)表達(dá)方式為{}。

例如,冷軋鋁板的抱負(fù)織構(gòu)為110[ī12]極圖是描述多晶材料織構(gòu)狀態(tài)的極射赤面投影圖。

它是通過(guò)將多晶材料中的某特定晶面族的法線向試樣的某個(gè)外觀特征面作極射赤面投影得到的。

對(duì)于軋制板材,一般選軋面為投影面。

對(duì)于絲材,一般選平行于絲軸或垂直于絲軸的平面為投影面極圖的名稱由所考察的晶面族指數(shù)打算。

如軋制板材的{110}極圖,是指將多晶材料中各晶粒的{110}晶面族的法線向軋面投影。

對(duì)于某一織構(gòu)狀態(tài),可以選用多個(gè)低指數(shù)晶面族如{100}、{110}、{111}……進(jìn)行投影,這樣可得到多個(gè)極圖,即某一織構(gòu)狀態(tài)可用多種極圖來(lái)描述。

:..:..。

但從教學(xué)的角度來(lái)看,它對(duì)把握概念和嫻熟運(yùn)用極射投影都極為有用。

照相法測(cè)織構(gòu)就是用底片記錄衍射線,從而獲得具有板織構(gòu)試樣的極圖。

對(duì)于立:..方晶系的材料一般是測(cè){100}、{110}或{111}極圖;對(duì)于六方晶系的材料,一般是測(cè)0001、{10-10}或{11-20}極圖。

測(cè)極圖,就是檢查試樣內(nèi)某指數(shù)晶面在形狀坐標(biāo)中的分布。

例如測(cè)軋板的{100}極圖,就是測(cè)定{100}晶面法線在軋面、軋向、橫向坐標(biāo)中的分布。

而某方位的晶面極點(diǎn)密度正比于它所對(duì)應(yīng)的光衍射線強(qiáng)度。

因此,測(cè)極圖,就是先測(cè)定某晶面的光衍射線強(qiáng)度在形狀坐標(biāo)中的分布,然后再把分布轉(zhuǎn)化成晶面極點(diǎn)的分布。

1照相方法1首先將試樣軋向豎直,表面軋面平行于底片安放,拍照,將獲得如圖所示的照片;照片上記錄了斷續(xù)的德拜環(huán)。

照片右下角的符號(hào)“^0”表示軋向豎直,軋面與底片平行。

再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)試樣,每轉(zhuǎn)10拍照一張,并分別記為^10,^20,……始終到^80。

2將試樣的軋向水平放置,每順時(shí)針旋轉(zhuǎn)10,20,……各拍照一張,直到角為止。

角為作極圖時(shí)所取衍射環(huán)的布拉格角。

這些照片分別記為-10,-20,……這樣,我們就獲得了一套照片,可以利用這套照片繪制極圖。

圖8-固定底片透射法測(cè)板織構(gòu)的試驗(yàn)裝置軋向豎直時(shí)光入射線為單色線,并垂直于底片切去底片一角,記清試樣中的軋向和軋面位置照相時(shí)要在底片上留下水平線的痕跡2底片上的衍射斑點(diǎn)對(duì)應(yīng)的晶面在投影面上的極射赤面投影1首先畫出一個(gè)參考球,金屬板材試樣在考球的中心,軋向向上,軋向及軋面與參考球的垂直軸平行。

=,開頭時(shí)入射線與板材表面垂直,==90,反射晶面的法線與入射線的夾角=90-,全部這一組反射晶面的法線和參考球相交成的反射圓。

2照像底片在平面上,衍射線環(huán)上一個(gè)強(qiáng)度集中的小弧段中心與底片中心的連線和底片的垂直軸相交成角,與水平軸相交成角+=903投影面與試樣表面重合、投影點(diǎn)在處,造成點(diǎn)衍射的晶面法線極點(diǎn)的極射赤面投影為點(diǎn),點(diǎn)的:..確定:、、、、構(gòu)成的平面與參考球相交為大圓與垂直軸的夾角===90==[90-2]假如拍攝一系列的照片,令角由90開頭,然后轉(zhuǎn)動(dòng)試樣使?jié)u漸減小如令=90、80、70、60、…,由點(diǎn)將沿著一個(gè)小圓緯度圓在參考球面上運(yùn)動(dòng),其投影點(diǎn)也在投影面上沿著相應(yīng)的緯度曲線運(yùn)動(dòng)同樣的角度。

圖中給出了點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

當(dāng)試樣這樣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),反射圓和衍射線環(huán)都保持不動(dòng),由于它們只與所用入射線波長(zhǎng)及反射晶面間距有關(guān),與無(wú)關(guān)。

在轉(zhuǎn)變后,試樣中不同取向晶粒的晶面參加衍射,所形成斑斑的位置將在衍射線環(huán)上的其它位置,也就是將發(fā)生相應(yīng)的變化。

當(dāng)小于90時(shí),試樣表面不再與極射赤面投影面相重合,假如要說(shuō)明這時(shí)投影和試樣表面的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)先畫出各個(gè):..角的極射赤面投影面,然后再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)回到試樣表面去。

冷軋鐵-鈷65%-35%透射針孔照像衍射花樣,-輻射,其中的數(shù)字表示強(qiáng)度為強(qiáng)、中、弱三個(gè)等級(jí)。

拍攝時(shí)試樣表面與入射射線方向成60即=60它的200衍射線環(huán)有10個(gè)強(qiáng)度集中的小弧段,測(cè)量數(shù)據(jù)見表。

將200衍射線環(huán)各小弧段按其角度范圍畫于極射赤面投影的反射圓上=90,這個(gè)投影面和=90時(shí)試樣平行,由于這個(gè)衍射花樣是在=60時(shí)拍攝的,因此需要在投影上作30的旋轉(zhuǎn),例如投影上的線段應(yīng)沿緯度小圓旋轉(zhuǎn)30而達(dá)到處,同樣也旋轉(zhuǎn)30至處,這樣應(yīng)可得到=60時(shí)的投影。

由于在每個(gè)不同的時(shí)都要進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn),手續(xù)很麻煩,但可以依據(jù)試樣成分、衍射晶面指數(shù)和不同輻射專用的圖表韋弗極圖圖表不同陰影表示衍射線段強(qiáng)度的凹凸,陰影愈深表示衍射強(qiáng)度愈高,即此方位200極密度愈大。

用上述方法繪制極圖,在投影的南北極四周區(qū)域的投影將永久不能和反射圓相交,因此將成為空白。

要想找出這兩個(gè)區(qū)域極點(diǎn)分布狀況,須將試樣以入射射線方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)90,令橫向向上,再拍攝=85時(shí)的衍射圖即可。

:..圖8-鐵鈷合金板的100{}極圖時(shí),要利用透射和背射兩種方法來(lái)收集{}面的衍射數(shù)據(jù)。

如圖表示透射法的衍射幾何,某一個(gè)衍射環(huán)上各部分的強(qiáng)度可以直接用計(jì)數(shù)管測(cè)量出。

由于衍射儀構(gòu)造的關(guān)系,計(jì)數(shù)管不能沿衍射線環(huán)移動(dòng)測(cè)量衍射線強(qiáng)度,但可將試樣沿衍射儀軸線及試樣面法線轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到同樣的目的。

圖8-:~,安置在測(cè)角臺(tái)的專用試架上,試樣能繞衍射儀軸及自身表面法線轉(zhuǎn)動(dòng)。

探測(cè)器固定在2角位置上不動(dòng)。

試樣繞衍射儀軸的轉(zhuǎn)動(dòng)稱轉(zhuǎn)動(dòng):循衍射儀軸往下看,試樣逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角為正值:..試樣繞自身表面法線轉(zhuǎn)動(dòng)稱轉(zhuǎn)動(dòng):,順入射射線束看去,角順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為正試樣的初始位置:軋面平分入射線與反射線間夾角時(shí)=0;軋向與衍射儀軸重合時(shí)=0。

此時(shí),欲探測(cè)的衍射晶面法線晶面法線,衍射角2與試樣橫向重合。

極圖是晶面在軋面上的極射赤面投影=0圖中時(shí),自0順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至360,在極圖上相當(dāng)于自動(dòng)身,沿投影圓的圓周逆時(shí)針探測(cè)一周。

故測(cè)得的0,體現(xiàn)了{(lán)}極密度沿極圖圓周的分布。

試樣繞衍射儀軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)5,即=-5圖中時(shí),在極圖上相應(yīng)的自沿半徑內(nèi)移5。

再令自0順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)360,則所得的-5,反映了極圖5圓上極密度的分布。

假如以每-5一階內(nèi)移,直至接近-90-為止。

這樣就掃過(guò)了從極圖邊緣到接近90-圓處的一個(gè)外圈。

:..:..但是,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)不能把法線不在-平面內(nèi)的晶面設(shè)這些晶面所在的平面與-平面的夾角為,為清晰起見,圖中將這些平面畫得較為突出轉(zhuǎn)到能產(chǎn)生衍射的位置,這是需要通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)將這些晶面依次帶到-平面。

同時(shí),在每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角后,需要再進(jìn)行一次轉(zhuǎn)動(dòng),將位于此平面內(nèi)、與橫向夾角的晶面轉(zhuǎn)到能產(chǎn)生衍射的位置。

如此,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的組合才能將板材內(nèi)全部晶面都帶到衍射位置。

如圖為不同值時(shí)冷軋板的111衍射線強(qiáng)度按角的分布。

圖中分別給出=0,-10,-20,-30,-40,-50,-55和-60時(shí)角在0~360之間的衍射線強(qiáng)度變化。

試驗(yàn)開頭時(shí),試樣的軋向與衍射儀軸重合,橫向與{}反射面的法線全都。

依據(jù)極射赤面投影原理,此時(shí),投影極網(wǎng)的中心點(diǎn)便是軋面的極點(diǎn),縱向直徑的上端點(diǎn)為軋向:..的極點(diǎn),水平直徑右端點(diǎn)為反射面法線的極點(diǎn)=0,=0。

當(dāng)試樣繞衍射儀軸轉(zhuǎn)動(dòng)-角度時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為負(fù),反射面法拉不再位于試樣板面上,而是與板面成夾角;因此,其投影是由基圓水平直徑的右端開頭向極網(wǎng)中心移動(dòng)。

當(dāng)試樣繞板面法線順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)角度時(shí),反射面法線不再與橫向平行,而是與橫向夾角;因此,反射面法線的投影沿極網(wǎng)的同心圓周轉(zhuǎn)動(dòng)角。

如圖表示了=-30、=30時(shí)反射晶面法線的投影極點(diǎn)。

當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)越大,試樣表面越接近衍射線,衍射線在試樣中穿行的路程越長(zhǎng),被汲取得越厲害。

因此透射法不能記錄角肯定值較大的衍射線,只能測(cè)繪極圖的邊緣區(qū),其余的中心部分要用反射法來(lái)測(cè)繪。

圖8-:..反射法的試驗(yàn)布置及衍射幾何如圖所示。

反射法采納厚板試樣,以保證透射部分的射線全部被汲取。

厚板試樣安裝在專用的試樣架上,試樣軋面法線位于入射線與反射線的中分平面內(nèi)。

試樣不僅能繞衍射儀軸和板面法線旋轉(zhuǎn),而且還能繞試樣表面上水平軸旋轉(zhuǎn)。

試樣繞水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)稱轉(zhuǎn)動(dòng),順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角為正值,試樣繞自身表面法線轉(zhuǎn)動(dòng)稱轉(zhuǎn)動(dòng),順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)時(shí)角為正。

探測(cè)器固定在2角位置上不動(dòng)。

為了測(cè)繪極圖,試樣的初始位置設(shè)計(jì)為軋向與衍射儀軸圖中試樣所處的位置:=-90、=90,重合,入射線和衍射線處在試樣的同一側(cè),且與反射面與軋面平行,其極點(diǎn)在極網(wǎng)中心試樣表面成角。