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)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.     

立方晶粒各向异性多晶体的弹性张量和超声波速

多晶体中的晶粒取向分布可通过取向分布函数（orientation distribution function,ODF）表示．取向分布函数（ODF）可在Wigner D-函数基下展开,其展开系数称为织构系数．利用Clebsch-Gordan表达式推导出立方晶粒各向异性集合多晶体的弹性张量显表达式,该弹性张量表达式包含3个材料常数和9个织构系数．为了织构系数的超声波测定,给出了这9个织构系数与超声波速之间的关系式,并通过一个算例来验证这个关系式．     

电工钢磁性各向异性的预估

利用多晶材料织构取向分布函数(ODF)对单晶性质进行加权平均可有效预估其宏观磁性各向异性．运用ODF分析法对电工钢的磁感应强度进行了成功估算，并通过测定相同材质的多晶标样的磁感来确定计算所需的单晶性质．     

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.     

TA7合金薄板冷轧织构的三维取向分析

建立了适用于表现六方系材料织构的取向分布函数(Orientation Distribution Function)的数学模型并编制了相应的计算程序(略)。提出利用最小二乘法,用r个极图级数系数Q_(lm)~i计算ODF级数系数W_(lmn)时的加权系数b~in的公式,论证了加权系数与被测试样织构类型无关。 实测并计算了TA7冷轧薄板的取向分布函数。通过分析ODF图确定;被测试样里绝大多数晶粒的轧面倾向于(0001),漫散可达40°,而轧向在各个方向上接近均匀分布;此外还有少数晶粒的取向为(2114)[0110]。     

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。     

材料晶粒择优取向的定量描述及其在地质学上的应用

材料昌粒择优取向可以用取向分布函数来定量描述，其基本原理是进行坐标变换，一些对择优取向敏感的晶体的力学和物理性能，可以根据这种理论建立其分布函数关系的表达式，在材料织构和岩石组构分析中具有重要意义，文中以立方晶体试样为例，导出了三个取向分量的表达式，描述了试样横向在晶体标中的取向。     

材料的晶粒取向分布（COD）和晶界特征分布（GBCD）的研究

项目简介：该研究建立了晶粒取向分布函数(ODF)的快捷算法：提出从不完整极图测算ODF的二步法；根据最大信息熵原则建立了确定真ODF的最大熵法；采用欧拉角表示织构矢量，建立了广义矢量法；按最大熵原则直接处理实测极图数据，建立了改进最大熵法。建立了模拟形变织构的定区增量     

立方系材料织构精确分析方法

为了解决由于织构漫散度给织构分析带来的估算误差,以达到对材料织构进行更为精确的分析,采用从极图求算ODF(orientation distribution function)中的"二步法"作为基本原理,选择以1°为最小间隔单位划分欧拉空间,对欧拉空间所有取向点的取向密度进行了求算,并建立了相应的分析系统. 利用该分析系统对鞍钢生产的IF钢冷轧和退火样品进行了计算,并与已成熟的以欧拉角5°为最小间隔单位的ODF求算系统对比. 结果表明:以欧拉角1°为最小单位的ODF取向密度分析系统比以欧拉角5°为最小单位的ODF取向密度分析能更确切地表示织构的分布情况.     

再结晶退火温度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

对冷轧及退火后无取向硅钢织构及磁性能的变化进行研究.借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量退火试样的极图,计算取向分布函数(ODF)和织构组分的体积分数,并利用TYU-2000M磁性能测量仪测量试样的磁性能.结果表明,810、840、880 ℃下退火3 min后,试样的再结晶均充分完成,且晶粒随着退火温度的升高而长大;退火后,试样中首先显现{111}〈112〉织构组分,且随退火温度的升高呈增强趋势;退火温度继续升高时,{111}〈110〉织构组分增强,一次再结晶后材料中出现{111}面织构,导致试样的磁感应强度B50降低,同时由于晶粒的长大使得试样的铁损P15减小.     

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。     

材料晶粒择优取向的定量描述及其在地质学上的应用

材料晶粒择优取向可以用取向分布函数来定量描述，其基本原理是进行坐标变换；一些对择优取向敏感的晶体的力学和物理性能，可以根据这种理论建立其分布函数关系的表达式，在材料织构和岩石组构分析中具有重要意义。文中以立方晶体试样为例，导出了三个取向分量的表达式，描述了试样横向在晶体坐标中的取向。     

IF深冲钢织构及其对塑性各向异性的影响

经不同热轧终止温度生产的两种含 Ti- Nb超低碳 IF深冲钢薄板呈现不同的塑性各向异性 .利用取向分布函数 ( ODF)定量分析了它们的织构 ,并对它们相异的塑性行为与织构及 ODF级数展开四阶系数的关系进行了探讨 .结果发现 ,沿板面〈1 0 0〉的取向分布是影响薄板塑性各向异性的主要原因 ,四阶织构系数 C124及 C13 4 值的大小与正负将决定制耳效应的特征 .     

成品退火对高纯铝箔立方织构的影响

高纯铝箔主要用于制作高压电容器的阳极材料,电容器的比电容大小与阳极箔材中立方织构的含量密切相关立方织构含量越高,箔材腐蚀后有效表面积越大,其比电容也相应越大.作者采用晶体取向分布函数(ODF)研究和分析了成品退火工艺制度及冷却速度对不同铁含量高纯铝箔立方织构的影响.研究结果表明含Fe0.0011％的高纯铝箔在二级退火190℃/3h+520℃/2h条件下立方织构含量较高,R织构比例较小.由于铁的含量及存在状态严重影响了高纯铝箔的立方织构含量,当铁含量较高或过饱和固溶在基体中时,成品退火时主要出现原位再结晶,立方织构较弱,R织构较强.因此,含Fe0.0016％的高纯铝箔成品退火后虽在空冷时立方织构含量较高,但其立方织构含量均低于含Fe0.0011％的高纯铝箔中的立方织构含量.     

深冲铝板坯冷轧显微组织、织构与力学性能

研究了不同冷轧工艺参数的深冲铝板坯（wA1＞99．75％）的显微组织、织构，测定了不同方向的力学性能；由D－500全自动X射线衍射仪建测极图，按Bunge的方法计算取向分布函数（ODF）；通过透射电镜观察变形显微结构．结合冷轧变形亚组织结构和织构特征，讨论了位错胞结构与板坯塑性变形和力学性能的关系，以及对板坯塑性各向异性的影响，预测材料深冲性能．分析认为，材料力学性能决定于变形组织结构和织构，随冷变形量增大，位错缠结胞变形并发生取向排列形成显微带，使材料产生力学性能各向异性及加工硬化．本研究显微组织和织构特征及力学性能分析结果表明，接近50％冷轧变形量的板坯中变形亚组织均匀、多种织构混存，有利于降低材料深冲制耳率．并经工业制罐试验验证．     

半工艺无取向硅钢加临界变形的织构演变

测定了半工艺无取向电工钢热轧(终轧温度在Ar1以下)到成品各工序的织构,以取向分布函数(ODF)的形式对加临界变形的半工艺无取向硅钢的织构演变作了分析.发现其热轧板表层织构基本是典型的铁素体再结晶{111}组分,心部和1/4厚度处以铁素体剪切织构和轧制变形织构为主.冷轧变形后,心部和表层织构组分比较接近,{111}、{112}和{100}面织构都增加,但{111}组分增加最明显.软化退火后,{001}<110>与{112}<110>组分迅速降低,织构组分以γ纤维织构为主.通过增加临界变形,在最终去应力退火后,{111}不利面织构大量减少,高斯组分增加明显.Taylor因子可以表征不同取向晶粒对变形能的储存能力,从轧制变形时Taylor因子的分布可以解释该实验结果.     

微量元素对高纯铝箔立方织构的影响

采用晶体取向分布函数(ODF)研究和分析了在高纯铝中分别加入不同含量的微量稀土或铍对成品高纯铝箔立方织构的影响．研究结果表明添加微量稀土和铍,能改变高纯铝箔变形织构组分含量,单独加稀土时,形变织构变化不大;在单独加铍时,其S取向{123}<634>和Cu取向{112}<111>变化较大,随铍含量增加,其S取向密度f(g)减少,Bs{110}<112>取向密度增加．再结晶退火后,随稀土加入量增加,立方织构{100}<001>取向密度增加,R织构{124}<211>取向密度减少;铍添加较少时能增加成品箔材中立方织构{100}<001>强度,但随铍含量增加,立方织构含量急剧减少,R织构强度相应增加．稀土和铍在铝中溶解度都极小,与铁等微量杂质元素可能形成化合物析出后,能净化基体,减小铁对形成立方织构的阻碍作用,促进再结晶立方取向核心的形成与长大,增加立方织构比例．     

冷轧TA7合金板材织构的完整ODF分析

依取向空间的等体积划分原理,将传统的六方晶系材料特征非对称子空间(等角法)予以改造。并按等面积投影法对 ODF 图进行重建。按此法对实测的冷轧 TA7 合金板材完整ODF 施行织构分析。结果表明,织构分析与原等角法的完全等效;此方法能清晰地建立起反极图与 ODF 图之间的关系。等面积投影法的采用使织构定量简便、易行。     

3004铝合金铸轧板的组织与织构研究

通过光学金相、透射电镜和x射线衍射技术等分析方法,研究了3004铝合金铸轧板的组织和织构特征。结果表明铸轧板树枝晶呈“V”型特征,基体为a-Al过饱和固溶体,其中分布有少量细小析出物;三维取向分布函数(ODF)分析表明,铸轧板织构组态复杂且漫散,本文还探讨了各类织构的形成过程、存在的部位和相应的体积分数。