Текстура — преимущественная ориентация зёрен кристаллических решёток в поликристалле . В металлических материалах может возникать при кристаллизации , пластической деформации , рекристаллизации и некоторых других обработках. Различают аксиальную или волокнистую текстуру, плоскостную и полную (двухкомпонентную).

Свойства и применение

Текстурированный поликристалл обладает анизотропией и приближается по свойствам к монокристаллу . В предельном случае весь образец может превратиться в псевдомонокристалл. Иногда существует несколько идеальных ориентаций, и общий разброс ориентаций в этом случае больше.

Текстурирование широко используется для улучшения эксплуатационных характеристик некоторых материалов, например трансформаторных сталей. В других случаях, например в сталях для глубокой вытяжки, может быть вредна.

Функция распределения ориентаций

Полное трёхмерное представление кристаллографической текстуры возможно с помощью функции распределения ориентаций (ФРО), которое может быть достигнуто путём анализа набора полюсных фигур или дифракционных спектров. Впоследствии все полюсные фигуры могут быть выведены из ФРО.

Этот раздел не завершён . Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Классификация текстур по характеру расположения решётки отдельных кристаллитов

Качественно вид текстуры определяется характером расположения решётки отдельных кристаллитов в поликристаллическом материале относительно внешних осей образца. Различают однокомпонентные , когда существует только одна группа кристаллитов в поликристалле, имеющая одну преимущественную ориентацию, и многокомпонентные текстуры, когда существует несколько групп кристаллитов, характеризующихся отличными ориентировками.

Выделяют аксиальную, плоскостную и полную текстуры.

Аксиальная текстура

Аксиальная текстура характеризуется наличием преимущественного кристаллографического направления — оси текстуры, совпадающего с внешним направлением образца. Кристаллическая решётка различных зёрен поликристаллического образца с некоторой вероятностью сонаправленна с каким-то кристаллографическим направлением.

Плоскости решётки, перпендикулярные оси текстуры, называют диатропными .

Аксиальная текстура бывает простая, когда ось текстуры совпадает с внешним направлением образца, и сложная. Последняя бывает нескольких видов:

• Кольцевая — ось текстуры перпендикулярна внешнему направлению образца.
• Спиральная текстура, при которой ось текстуры отклонена от продольной оси образца на небольшой угол.

Вассерман и Гревен приводят восемь теоретически возможных типов аксиальной текстуры, причем коническая текстура также отнесена к аксиальной.

Классификация текстур по условию возникновения

В зависимости от условий возникновения различают текстуры: роста, деформации, рекристаллизации.

Фактическое распределение ориентации зёрен в материале, подвергнутом деформации, называют текстурой деформации . Если такой материал подвергнуть рекристаллизации, то в нём снова образуется текстура. Она может быть идентично исходной, но, как правило, сильно отличается от неё. Такая текстура называется текстурой отжига .

Текстуры роста

К текстурам роста, прежде всего, относится текстура литья. В процессе кристаллизации слитков следствие направленного отвода тепла происходит ориентированный рост столбчатых кристаллов.

Также применяется метод направленной кристаллизации, при котором создают условия ускоренного отвода тепла в направлении оси слитка. После затвердевания такой слиток состоит из длинных кристаллов, вытянутых вдоль его оси.

Текстура роста наблюдается в материалах полученных электролитическим путём.

Наблюдается в плёнках, полученных путём конденсации вещества из паров на подложку. В этом случае текстура плёнки зависит от текстуры подложки.

Текстуры деформации

При холодной прокатке металлов, имеющих решётку объемноцентрированного куба, многие зерна ориентируются так, что в плоскости листа устанавливается грань куба (100), а для металлов с решёткой гранецентрированного куба — диагональная плоскость (110). Указанные кристаллографические плоскости ориентируются в направлении прокатки соответственно следующим образом: [110] и [112].

При волочении медной или алюминиевой проволоки пространственная диагональ [111] или ребро куба [100] устанавливается параллельно оси проволоки или направлению вытягивания, а при волочении железной проволоки — параллельно направлению тянущей силы устанавливается диагональ грани куба [101].

Текстуры рекристаллизации (отжига)

Текстуры рекристаллизации наблюдаются в меди, железе, алюминии и других металлах.

Возможно три различных случая при рекристаллизации:

• Устранение текстуры. Образуются беспорядочно ориентированные зерна
• Текстура рекристаллизации не совпадает с текстурой деформации
• Текстура рекристаллизации совпадает с текстурой деформации и в некоторых случаях может усилиться.

Текстура рекристаллизации сильно зависит от текстуры деформации, чистоты металла и характера отжига.

Методы исследования

Как правило, текстуру кристаллического материала исследуют с помощью нейтронографического , рентгеноструктурного анализа и микроскопии (как оптической, так и электронной).

При рентгеноструктурном анализе объектом исследования является макротекстура, поскольку исследуется площадь с размером порядка квадратного сантиметра. Микротекстуру же можно исследовать методом дифракции отражённых электронов , с помощью которой можно получить не только полюсные фигуры, но и информацию о формах, размерах и положении зёрен, об их разориентации .

Острота текстуры

См. также

• Рентгеноструктурный анализ .
• Дифракция отражённых электронов .
• Оптическая микроскопия .

Примечания