织构入门基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,12.5,织构,材料的各向异性,12.5.1,织构的基本概念及表示方法,择优取向：这种某种晶面或晶向优先集中在某个方向上排列的现象,织构：具有择优取向的金属多晶体组织。,织构的表示方法：常用有极图和反极图，腐蚀坑法，,此外还有取向分布函数。,丝织构,:,晶向平行于拉力轴的织构,板织构,轧制织构,:,晶面平行于轧面,晶向平行于轧向的择优取向,组织,.,1,100,110,111,2,板织构的表示,100,轧面,(,板面,),轧向,100,织构,3,极射投影,-,立体图投影到平面,晶面 法线,面 线 点,4,线 点,法线与球交 极点,标准投影图,5,6,7,8,9,10,11,12.5.1.2,织构表示方法,(1),轧制织构的极图,定义,:,在投影面上标明了轧面法线和轧向 投影位置的某种晶面的极射图,.,金属板的轧面法线,-,参考球的,Z,轴重合,轧面法线极点的投影极射投影图的圆心重合,轧制方向,X,轴重合,轧制横向,Y,轴重合,12,(2),轧制织构的反极图,13,（,3,）腐蚀坑法,14,12.5.2,织构的形成,12.5.2.1,形变织构,塑性变形而形成的择优取向组织叫形变织构。,(1),拉拔织构（轴向丝织构）,材料拉伸时各晶粒向着拉伸外力轴方向转动，形成了某一晶向与拉伸轴平行。,Fe,，,W,，,Mo,，,Nb,等体心立方金属拉伸后,方向平行于拉伸轴，形成,丝织构。,面心立方金属的丝织构主要有,和,；铝的,织构为强织构,15,（,2,）压缩织构：,体心立方金属压缩变形时主要产生,织构，同时也有较弱的,和,织构，变形量增大，,织构变弱。,16,（,3,）轧制织构：,轧制产生的织构不仅某些晶向平行于轧制方向，而且某些晶面平行于轧制平面，称为板织构。,面心立方晶体和体心立方晶体形变织构的比较,17,12.5.2.2,再结晶织构的形成,将具有形变织构的材料进行再结晶退火，可能形成再结晶织构或退火织构。,影响再结晶织构的主要因素是合金成分、杂质或复合相、位错密度、原始组织及亚结构、退火温度及时间、退火介质、材料几何尺寸等。,18,再结晶织构的形成主要有定向形核，定 向长大及定向形核与选择长大三种理论。,1,）定向形核理论,冷加工后的金属在回复过程中，其某些组织形成了核心，这些新生晶核依靠消耗形变基体而长大，最后得到再结晶织构。,2,）晶核定向长大理论,冷加工后的金属在回复过程中，其某些组织形成了核心，这些新生晶核依靠消耗形变基体而长大，最后得到再结晶织构。,3,）定向形核,-,选择成长理论,19,12.5.3,织构的应用及控制,(1).,织构与机械性能各向异性,12.5.3.1,织构的应用,20,体心立方金属：,最大强度方向是,111,；,次强方向,110,；,最弱的是,100,。,深冲板成形性要求：垂直各向异性；平面各向同性；,21,（,2,）织构与磁晶各向异性,22,1),织构在变压器中应用,-,铁心,立方织构,100,高斯织构,110,23,A,高斯织构,110,变压器铁心,24,B,立方织构,100,的应用,立方织构是指硅钢片中的,100,织构。即板的轧制方向与横向都是,晶向。制作变压器时不必先沿轧向切成条片，再叠成方框，直接冲成方框即可,.,特殊仪表才使用立方织构硅钢片。,25,2,）织构在电机上的应用,冲制电机铁芯的硅钢片，要求板平面各向同性，电机转动才能平稳。而且在板平面上还要没有难磁化的,晶向。,A 100,织构：,在,100,平面内，与轧向平行的晶向是任 的，混乱的，材料的各向同性好；在,100,平面内不存在难磁化的,晶向。所以可以满足电机铁芯的要求。,B 111,织构：,这种织构是指,111,晶面平行于板平面，,晶向平行于轧向的择优取向组织。因为在,111,晶面内没有,晶向，所以在板平面上不存在难磁化的晶向。而且在,111,晶面内，,晶向与,晶向间夹角只有,300,，因此可以粗略的认为在,111,晶面上是各向同性的,.,26,27,12.5.3.2,织构形成的控制,（,1,）高斯织构硅钢片,实验证明高斯织构是在,111,形变织构的基体上发展起来的。获得具有高斯织构的硅钢片的,标准生产工艺,:,通过热轧得到厚度为,2.5mm,的薄板；然后冷轧到,0.62-0.8mm,；,925,980,退火,3,5 min,，使之脱碳及一次再结晶。,冷轧至,0.3-0.36mm,；,790,845,退火,3,5min,脱碳；再进行二次再结晶，然后在,760,820,进行消除应力退火。,28,硅钢片生产过程中的晶体位向变化,29,（,2,）深冲低碳板的再结晶织构控制,为了保证深冲性能，需要值,r 2.,最有利的织构是,111,，最不利的织构是,100.,这两种织构组分的比例严重的影响了,r,值的大小,;,为了提高,r,值，就必须从平行于轧面的主要组分是,111,和,001,的轧制织构中得到,111,再结晶织构。,30,铝脱氧的镇静钢,。,08Al,钢中析出铝的氮化物,AlN,，其过饱和固溶体的强烈的分解温度高于,600,。,两种变形组分,111,和,001,的加工硬化程度不同，,111,组分比,001,组分加工硬化程度大,.,111,组分的变形晶粒中容易形成再结晶核心，容易形成过饱和固溶体分解。,31,08Al,钢板,为了阻止,001,组分发展，控制的工艺关键是,再结晶退火时的加热速度要慢一些,。,在还未达到,AlN,强列析出温度时，,111,取向的再结晶核心在有利的条件下已经形成，并占有优势。就保证了,111,织构组分占有比,001,织构组分更大的比例，就得到了高的值。,32,加热速度过快,，就有可能在加热到,600-700,时还没达到,111,取向的再结晶核心的形成温度，就有,AlN,析出。,111,组分加工硬化程度大，,AlN,析出势必比在,001,组分中强烈，因而，析出的弥散氮化物对,111,取向的再结晶核心的形成所起到阻碍作用，就比在,001,组分大得多，于是形成的再结晶核心中，占优势的就可能是,001,取向的再结晶核心。,001,织构度更大的情况将发生，使值降低，不利于材料的深冲成形。,33,