电铸Cu的显微组织、晶粒取向和晶界结构

采用SEM,TEM和EBSD研究了电铸Cu的微观组织形貌、晶粒取向和晶界特征.SEM观察表明,沿沉积方向,组织由细小等轴晶区、等轴晶和柱状晶的混合晶区转变为粗大柱状晶区.EBSD分析表明,对于所有晶区,小角度晶界(15°)的分布频率较小,大角度(≥15°)晶界为电铸Cu组织的主要晶界.在大角度晶界中,CSL晶界占有很大比例,其中Σ3的分布频率较大.柱状晶由平行分布的层状孪晶构成,近似垂直于沉积厚度方向,层间孪晶界为Σ3类型,TEM的观察也显示了孪晶的存在.细等轴晶区晶粒的择优取向不明显,混合晶区和粗柱状晶区有明显的〈111〉和〈101〉择优取向.在粗柱状晶区,平行于沉积厚度方向,具有较强的〈111〉择优取向,表明大多数{111}孪晶面垂直于沉积厚度方向.     

纳米晶体材料不同晶粒尺寸与取向分布下力学性能的有限元分析

基于考虑晶粒尺寸和取向的弹性黏塑性本构模型,针对3组不同尺寸和取向分布的数字化微观结构模型,采用有限元模拟的方法分析晶粒尺寸和取向分布对纳米晶体材料拉伸力学性能的影响。结果表明:晶粒的尺寸和取向对纳米晶体材料的力学性能有着很明显的影响,且晶粒尺寸分布对力学性能的影响比取向分布的影响要显著。同时,尺寸均匀分布的晶粒中产生的剪切带相对于非均匀分布的晶粒中产生的要均匀,可以减小材料软化的局部性,较好地提高了材料的拉伸强度和韧性。     

极图数据状态对ODF分析的影响

分析了极图测量条件以及极图数据处理方法对所计算ＯＤＦ质量的影响，对其原因做了讨论，结果表明，用１／４极图ＯＤＦ存在着不合理之处，容易造成明显的误差，用测量全极图并做对称化处理的方法可显著地提高ＯＤＦ的准确性，同时也可对不对称织构进行有效的定量分析。     

冷变形织构沿纯铜线材径向分布的研究

为了探讨显微组织与形变织构的相关性,对纯铜线材运用精确的线材织构测定方法进行织构测定,采用取向分布函数法(ODF)分析了织构沿纯铜线材径向的分布.研究表明:单晶铜线材表面织构组分由〈100〉,〈112〉与〈110〉组成.由表及里〈100〉呈现增加趋势,并在中心层成为主要织构组分;〈112〉先增加后减少;〈110〉呈现减少趋势.多晶铜线材表面织构组分有〈100〉,〈111〉,〈112〉.由表及里〈100〉呈现先增加后减少;〈111〉呈现增加趋势,并在中心层与〈100〉成为主要织构组分;〈112〉先减少后增加.     

取向分布函数(ODF)在材料织构研究中的应用

为准确描述材料性能,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数(ODF),以Voronoi增量算法为基础生成多晶体材料各晶粒的几何数据信息,利用可视化手段将多晶体材料晶粒位置与对应的ODF实现可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布.对立方晶系多晶体材料的ODF测算及可视化处理,有助于获得材料的织构类型与分布规律.     

多晶体材料微结构的仿真与取向分布函数计算

为解决多晶体材料结构的可视化,设计Voronoi增量式外存算法,开发了多晶体材料微结构的“海量”级仿真技术,获得了数值化的晶粒几何信息数据。利用OpenGL图形接口,实现了一般多晶体及表层晶粒细化多晶体材料微结构的可视化仿真,并在此基础上采用Bunge符号的级数展开法模型,计算了各个晶粒的取向分布函数（ODF）,实现了取向分布函数值在取向空间内与实际晶体取向分布的一一对应;开发了软件ProDesign,为三维多晶体材料微结构的力学响应计算提供了基础性仿真工具,为识别“材料结构弱点”、评估微裂纹（群）的启裂及扩展、推演“微结构虚拟失效”行为搭建了支撑性平台。     

立方晶体宏观织构取向分布函数的程序化

取向分布函数(ODF)从宏观整体上反映了多晶体各晶粒取向的统计分布,它突破了传统的极图法、反极图法用一维或二维图形来描述晶体的空间取向分布的局限性,可实现晶体取向分布的三维空间描述.针对具有立方结构的多晶体材料,采用级数展开法模型计算取向分布函数的理论模型,利用程序对ODF值进行了计算,并以Voronoi增量算法为基础生成包含有5000个晶粒的多晶体材料各晶粒的几何数据信息,与计算得到的ODF值一起导入OpenGL进行可视化处理,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布.通过对立方系多晶体材料的ODF测算,对该种材料的织构类型研究与分布规律分析具有重要的指导意义.     

取向分布函数(ODF)的计算机模拟

考虑晶体结构的对称性,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数ODF,通过计算机编程,完成了大量复杂的计算工作,从而使ODF的定量计算成为可能。最后将每个晶粒的ODF与其空间取向相对应,通过opengl技术实现Voronoi晶体可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布,有助于获得材料的织构类型与分布规律。     

X线物相定量分析中织构的影响及其修正方法

本文阐述了多晶材料在物理冶金各个环节中所产生的各种类型的织构,织构存在的普遍性以及织构对物相定量分析的影响。以0Cr18Ni9钢为例,本文比较了修正织构影响前和采用不同方法修正后的物相定量分析数据。结果表明修正后的相定量分析精度得到了明显的提高,其中借助取向分布函数(ODF)所作的修正结果最好。 X线强度直接比较法经常被用于测定双相材料的相体积百分比,而且测定时有时假定材料中没有织构。在实际工业生产中很难找到没有织构的多晶(非粉末)材料,因此在进行物相定量分析时,忽略织构影响很容易造成较大偏差。只有确定了所得X线衍射强度中织构影响的程度并加以修正才能得到准确的定量分析值。     

不同取向条件下Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金薄板的组织与性能

采用室温拉伸性能测试、金相组织观察、透射电子显微分析以及取向分布函数(ODF)测定研究T3态Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金(2524SZ-T3)薄板在不同取向条件下的显微组织和力学性能.研究结果表明:合金薄板在与轧制方向呈30°,60°和90°方向上的强度较0°和45°方向上的强度稍低,伸长率则在60°方向上最高,薄板的抗拉强度、屈服强度和伸长率平面各向异性指数分别为0 9％,3 3％和6.6％; 2524SZ-T3态铝合金薄板具有明显的再结晶织构｛110}〈111〉和CubeND旋转立方织构{001}〈310〉,同时还保留较弱的轧制织构即Goss织构{011} <000〉;不同取向条件下2524SZ-T3合金薄板的平面各向异性与合金的晶粒结构以及晶体学织构密切相关.     

织构材料X射线应力分析的线性方程组

织构材料因弹性呈现各向异性,经典Ｘ射线残余应力分析法不再适用．借助取向分布函数（ＯＤＦ）分析法,由单晶的弹性性质按织构计权平均预估材料的宏观弹性各向异性,根据广义虎克定律获得求解所需应力－应变线性方程组．为了方便实际应用,深入讨论了该线性方程组的组建问题,导出对应任何测量方向的方程式系数均为一固定宏观试样坐标系下弹性常数张量元的线性组合,该组合系数仅与测量方向有关,而与材料本身的弹性性质及织构无关．对一些通常采用的测量方向,提供了适用于具有正交试样对称的织构材料确定方程组系数所需的数据,归纳了这些数据的取值规律．所述方法可适用于任何晶体结构对称的织构材料及三维应力状态,并可推广至正交对称外的其他试样对称的织构材料．     

稀土含量对TRIP/TWIP钢晶粒及晶界特征的影响

利用XRD和EBSD分析稀土含量对TRIP/TWIP高锰钢相组成、晶粒及晶界特征的影响。结果表明,试验钢变形前组织以γ奥氏体为主,还有部分ε马氏体,经过塑性变形后,组织中还观察到少量α马氏体;随着稀土含量的增加,奥氏体转变为马氏体的量有所增加,表明稀土元素促进了试验钢的TRIP效应。此外,稀土元素的添加细化了试验钢中奥氏体晶粒,减少了小角度晶界数量而增加了大角度晶界数量,尤其是取向差为60°左右的大角度晶界;同时,稀土元素的添加也促进了低Σ值重位点阵(CSL)晶界特别是Σ3晶界的形成。     

用取向分布函数研究铜及铜锌合金的变形非均匀性

本文用三维取向分布函数研究了不同轧制变形程度、不同变形温度条件下铜及铜锌合金的显微结构非均匀性:显微带,机械孪生(孪生)和剪切带;并分析了其形成过程及对织构的影响。它们是金属不均匀变形的结果。显微带、铜型剪切带对织构的变化影响不大;孪生对织构的转变起关键作用;黄铜型剪切帝对织构的变化起重要作用。解释了不同条件下的金属变形机理。论述了孪生后的两种不同变形方式。     

关于（f^k＋1）（k）的值分布的进一步研究

建立了一个基本不等式（定理１），基中于｜ｚ｜＜Ｒ（０＜Ｒ≤＋∞）内亚纯的函数ｆ（ｚ）的特征函数Ｔ（ｒ，ｆ）此外，还给出了这个不等式的一些应用，作为它的应用之一，建立了一个新的亚纯函数族的正规则则（定理３）。     

双相不锈钢超塑性变形机理

从材料的晶体结构出发,研究了双相不锈钢超塑性变形的机理.利用背散射电子衍射花样分析系统(EBSD),获得了双相不锈钢变形过程中的ODF图、极图和取向与转轴分布等晶体取向分布规律.结合透射电镜对微观组织的观察结果进行了综合分析.研究表明,双相不锈钢超塑性变形的机理为形变诱导析出和动态再结晶、晶界滑移以及变形中的晶粒转动.     

分布函数ψ（α,β）及其性质的研究

给出了具有多参数的随机分布函数ψ(α,β)，并进一步推广到ψ(α,β)分布，证明了ψ(α,β，σ，ρ)的几个重要性质，推出几个常见的分布是ψ(α,β，σ，ρ)的特殊形式，从而确认该函数是概率统计学科上许多常见的重要分布的高度抽象和概括的通式。     

不同变形方式对5083铝合金组织的影响

为了获得较细的晶粒,采用等通道角挤压(ECAP)变形的方法对5083铝合金按A和B两种方式进行变形;变形后两种样品用背散射电子衍射(EBSD)技术进行测定,获得了极图、反极图、取向差分布、晶粒尺寸等实验结果.结果表明:5083铝合金按A方式晶粒细化效果强于B方式,而B方式织构面积及织构强度都大于A路径.