Сравнительное исследование методов представления результатов текстурного анализа поликристаллических материалов
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-1-23-32Ключевые слова:
кватернион, индексы Миллера, вектор Родрига, матрица вращения, углы Эйлера, ориентация кристалла, текстура материалаАннотация
На всех этапах технологической обработки металлов и сплавов необходимо использовать различные методы текстурного анализа с целью выбора оптимальных параметров обработки материалов и получения необходимых свойств конечных изделий. В статье рассматриваются методы представления результатов текстурного анализа. Обычно текстура материала описывается несколькими преимущественными текстурными компонентами, способ представления которых зависит от поставленной задачи. Текстурные компоненты объединяют ориентации кристаллов, имеющих похожее расположение в объеме образца. Результаты текстурного анализа - это распределение ориентаций относительно базовой системы координат. Ориентация описывается четырьмя параметрами: тремя координатами в пространстве и интенсивностью, которая определяется как вероятность появления этой ориентации в образце. В статье приведены способы представления ориентации отдельного кристалла несколькими дескрипторами: углами Эйлера, индексами Миллера, векторами Родрига и т. д., каждый из которых описывает вращение системы координат кристалла относительно выбранной системы координат образца. Приведены формулы перехода от одного дескриптора к другим. От способа представления ориентаций зависят алгоритмы расчета текстуры. Некоторые представления удобнее использовать для расчетов, другие для визуализации и обработки данных. В частности, использование пространства Родрига позволяет не только визуализировать облако ориентаций, но и сформировать в нем текстурные компоненты с заданной точностью путем кластеризации. Варианты представления результатов анализа показаны на модельном примере. Текстурные компоненты, рассчитанные с высокой точностью, отображены в пространствах углов Эйлера и векторов Родрига. Распределения ориентаций показаны в виде гистограммы и полюсной фигуры семейства {001}.Библиографические ссылки
Мокрова С. М., Милич В. Н. Метод расшифровки данных текстурного рентгенодифракционного анализа по одной прямой полюсной фигуре на основе оценки достоверности кристаллографических ориентаций // Химическая физика и мезоскопия. 2018. Т. 20, № 1. С. 151-164.
Мокрова С. М., Милич В. Н. Анализ текстуры сплавов никеля с палладием при создании лент-подложек сверхпроводников второго поколения // Приборостроение в XXI веке - 2018. Интеграция науки, образования и производства : сб. материалов XIV Междунар. науч.-техн. конф. Ижевск : Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2018. С. 268-274.
Frank F. C. Orientation Mapping // Proc. of the ICOTOM-8 Conference. The Metallurg. Society. 1988. P. 403-408.
Взаимосвязь текстур деформации и рекристаллизации в технически чистом алюминии / М. А. Зорина, С. В. Данилов, Г. М. Русаков, М. Л. Лобанов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2017. Т. 17, № 3. С. 73-81. DOI: 10.14529/met170309.
Текстурные преобразования при отжиге алюминиевых фольг. 1.Сильные текстурные компоненты / Д. Б. Титоров, В. А. Волков, В. П. Лебедев и др. // ФММ. 2006. Т.102, № 1. С. 1-7. DOI: 10.1134/S0031918X06070118.
Mondal C., Singh A. K., Mukhopadhyay A. K., Chattopadhyay K. Formation of a single, rotated-Brass {110} texture by hot cross-rolling of an Al-Zn-Mg-Cu-Zr alloy // Scripta Materialia. 2011. Vol. 64. pp. 446-449. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2010.11.006.
Алгоритм начальной инициализации кватерниона пространственной ориентации в параметрах Родрига-Гамильтона / М. А. Исаев, А. М. Исаев, Н. В. Кудинов, Р. С. Мироненко // Вестник Донского государственного технического университета. 2018. Т. 18. № 2. С. 238-245. DOI 10.23947/1992-5980-2018-18-2-238-245.
Humphreys F. J., Bate P. S., Hurley P. J. Orientation averaging of electron backscattered diffraction data // Journal of Microscopy. 2001. Vol. 201 (Pt 1). P. 50-58. DOI:10.1046/j.1365-2818.2001.00777.
Neumann P., Heinz A. Representation of orientation and disorientation data for cubic, hexagonal, tetragonal and orthorhombic crystals // Acta Crystallogr. A. USA. 1991. Vol. 47. P. 780-789. DOI: 10.1107/S0108767391006864.
Исследование текстуры железоникелевых сплавов FE64NI36 и FE50NI50 методом дифракции обратно отраженных электронов / Д. П. Родионов, Ю. В. Хлебникова, Г. В. Козлов, И. В. Гервасьева, Т. Р. Суаридзе // Технические науки. Машиностроение и машиноведение. 2013. Т. 28, № 4. С. 165-179.
Isaenkova M. G., Perlovich Yu. A., Fesenko V. A. Modern methods of experimental construction of texture complete direct pole gures by using X-ray data // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. UK. 2016. Vol. 130. № 012055. (9 p). DOI: 10.1088/1757-899X/130/1/012055.
Исследование кристаллографической текстуры трубной стали / Б. С. Ермаков, А. А. Альхименко, Н. О. Шапошников, А. С. Цветков, А. В. Широков // Письма о материалах. 2020. Т.10, № 1. С. 48-53. DOI: 10.22226/2410-3535-2020-1-48-53.
Зорина М. А., Путинцева Е. Д. Особенности формирования текстуры рекристаллизации суперсплава системы Ni-Cr-Mo // Уральская школа молодых металловедов: сб. материалов XX Межд. науч.-техн. Уральской школы-семинара металловедов - мол. ученых. Екатеринбург : Изд-во Урал. унив., 2020. С. 364-367. URL: https://elar.urfu.ru/handle/10995/97189.
Сыпченко М. В., Савелова Т. И. Некоторые проблемы измерений ориентаций отдельных зерен и вычисление усредненных упругих свойств магния // Зав. лаб. 2010. Т. 76. № 6. С. 39-44.
Бородкина М. М., Спектор. Э. Н. Рентгенографический анализ текстуры в металлах и сплавах. М. : Металлургия, 1982. 272 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Светлана Михайловна Мокрова, Владимир Николаевич Милич
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.