多晶材料三维取向（ODF）分析.docVIP

PAGE  PAGE 3 多晶材料三维取向（ODF）分析 织构使多晶材料呈现各向异性。利用织构改善和提高材料的性能，充分发挥材料的性能潜力是材料科学工作者的任务之一。虽然检测材料织构的方法很多，但是广泛应用的还是X射线衍射技术。 根据X射线衍射原理，在样品空间任意方向（αβ）处的X射线衍射累积强度Ihkl与该方向处的晶粒体积百分数△V/V成正比。采集各（αβ）处的累积强度Ihkl即可获得该(hkl)极图。把不同的(hkl)极图数据输入ODF分析软件系统，计算机可根据研究人员的要求，给出定性和定量结果。下面是ODF分析的一个例子： 样品是异步轧制后、经高温退火的高纯铝箔。(hkl)极图的测量是在丹东方圆仪器厂生产的DX-2000X射线衍射仪织构测角计上进行。测试条件：铜靶的λkα;35kv、20mA；狭缝系统：ds:2°、ss:5mm、rs:5mm ,测量（111）、 （200）、 （220）三张部分极图的衍射数据，α=0°～70°；β=0°～360°； △α=△β=5°，每张极图采集1080个衍射数据。织构分析由东北大学材料与冶金学院王 福教授的软件完成。图1为实测三张部分极图，除样品安 111极图 200极图 220极图 图1。实测极图（最大极密度值分别为48.94、89.32、48.03） LEVEL(级别)：1、10、20、30、40…….. 装时轧向绕轧面法线沿顺时针方向偏转2°～3°外，几乎与日本理学D/max-ⅢA和菲利普X射线衍射仪上的测试结果一致。样品安装时出现的这种偏转，在高精度仪器上实测时是会经常遇到，无论是国产仪器、还是进口仪器都存在。只有通过精心试验、仔细安装和调整样品才能消除。这种微小的偏差不影响结果。图2是该样品的恒ψ-ODF截面图，其中 图2。恒ψ-ODF截面图 (a). 轧面反极图 (b). 轧向反极图 图3。该样品的轧面和轧向反极图 （级别：1、3、5、7、9……..） Wmax（g）=52.9为ODF截面图上的最大取向密度值；图上ψ= 0°～90°，△ψ=5°。图3是其轧面和轧向反极图,其中轧面反极图上的最大极密度值为15.50、而轧向反极图上的最大极密度值为12.99。 图1、图2和图3均表明该样品主要织构组分为{100}[001立方织构。这种近乎单一的织构组分正是研究人员所需要的。???据反极图定量计算结果，（100）[001]立方织构组分高达92.7%。 在实际工作中，不一定绘制所有的图形。如图4是恒φ-ODF截面图，其φ=45°。集中显示了铝合金中除S和R织构外的全部冷轧与再结晶织构组分。图5是该样品冷轧和退 ? ? {001}100 {110}112 {001}110 {112}111 {011}100 图4 在恒?=45o截面图中的取向 Fig.4 Orientation found in the section ?=45o (a)。冷轧 .(b)。退火 图5。恒φ=45°的恒φ-ODF截面图 火时的恒φ-ODF截面图（φ=45°），冷轧时形成强的{112}111铜织构，和较弱（110）112黄铜织构，而退火时全部转变为{001}100立方织构。 随着三维取向分析（ODF）在上世纪六十年代中期问世以来，以三维取向分析（ODF）理论为基础，建立数学模型，计算和预测材料宏观性能的变化，使多晶材料织构的研究越来越受到广大科学研究人员和材料生产者的密切关注！