girii?
Genellikle metal malzeme, ?ok say?da kristal taneciklerden olu?an bir polikristaldir. Bir polikristalin tane oryantasyonu makroskopik bir materyalin belirli bir referans düzlemi (veya y?nü) etraf?nda yo?unla?t???nda, buna tercih edilen oryantasyon denir ve doku Polikristallerin Tercih edilen oryantasyonudur. Geni? anlamda, tane y?neliminin polikristaldeki rastgele da??l?mdan sapmas? olgusuna doku denilebilir.
Metalik malzemelerde doku olgusunun varl??? evrenseldir. Kristalin i?indeki d?? s?cakl?k alan?, elektromanyetik alan, gerinim alan? ve anizotropi dokuya neden olabilir. ?rne?in, deformasyon s?ras?nda tanenin tercih edilen y?nelimi, kristal kayma/kayma yüzeyi ve gerilme s?ras?ndaki moment etkisidir. sonucu. Endüstriyel malzemeler genellikle d?küm dokusuna, deformasyon dokusuna, yeniden kristalle?me dokusuna ve faz de?i?im dokusuna sahiptir, bunlar aras?nda deformasyon dokusu ve yeniden kristalle?me dokusu daha fazla incelenir.
Doku temsili
(1) Kristal oryantasyonunun ve yayg?n doku türlerinin tan?m?
S?zde kristal oryantasyonu, belirli bir referans koordinat sisteminde (yuvarlanma y?nü RD, yanal TD ve normal ND gibi) kristalin ü? kristal eksenini ([100], [010], [001] ekseni gibi) ifade eder. haddeleme plakas?) ??erideki g?reli y?nlendirme. Ger?ekte kristal oryantasyonunu tan?mlarken, farkl? deformasyon ko?ullar? nedeniyle farkl? referans ?er?eveleri ayarlan?r. ?rne?in, en yayg?n yuvarlanma deformasyonu i?in, referans ?er?evesinin ü? ekseni genellikle yuvarlanma y?nüne (RD) ve yuvarlanma yüzeyine ayarlan?r. Haddelenmi? levhan?n y?nü (ND) ve enine y?nü, yani, bir y?nlenme varsay?larak, haddeleme y?nüne (TD) dik y?n, (110) düzlemini g?steren (110) [1-12] olarak ifade edilir. ?u anda birim hücre. Yuvarlanma yüzeyine paralel olarak [1-12] y?nü yuvarlanma y?nüne paraleldir.
Doku tipi esas olarak metalin do?as?na ve i?leme y?ntemine vb. ba?l?d?r. Bunlar?n aras?nda haddeleme dokusu, ?izim dokusu ve benzerleri vard?r. Yuvarlanma dokusu, yuvarlanma deformasyonu s?ras?nda olu?an dokudur. Her bir tanenin belirli bir kristal düzleminin {hkl} yuvarlanma yüzeyine paralel olmas? ve bir y?nün olmas? ile karakterize edilir. yuvarlanma y?nüne paraleldir. Yuvarlanma dokusu genellikle {hkl} olarak ifade edilir. . Tek y?nlü germe ve ?ekme deformasyonu, polikristal tanelerin belirli bir y?nünün germe veya ?ekme y?nüne paralel olmas?na neden olur. Bu ?ekilde olu?an doku, esnemeye paralel olarak lif dokusu olarak da adland?r?lan ipek dokusu olarak adland?r?l?r. Veya kristal y?nelimi ?izim y?nü.
(2) kutup figürü
Kutup ?ekli, numune koordinat sisteminin y?nünü i?eren polar izdü?üm izdü?üm haritas? üzerinde test edilecek malzemedeki her bir tanenin se?ilmi? bir kristal düzlemini {hkl} temsil eden bir oryantasyon da??l?m modelidir. Bu ?ekle {hkl} kutup ?ekli denir. ?ekil 1, 96% haddelemeden sonra Cu-30%Zn ala??m?n?n {111} kutup ?eklidir. Oryantasyon analizinden malzemedeki doku bile?eninin esas olarak {110}<1-12> doku oldu?u bilinebilir. Pirin? doku olarak da bilinir.
?ekil 1 {111} 96% haddelemeden sonra Cu-30%Zn ala??m?n?n kutup ?ekli
(3) ters kutup diyagram?
Kutup ?eklinin aksine, ters kutup ?ekli, kristal koordinat sistemindeki malzemeye paralel polikristal bir malzemenin belirli bir g?rünüm karakteristi?inin uzamsal da??l?m?n? g?steren bir grafiktir. Referans koordinat sisteminin ü? ekseni genellikle kristalin ü? kristal eksenini veya dü?ük indeksli kristal y?nelimini al?r. Kübik sistem i?in 24 simetri oldu?u i?in sadece [001]-[101]-[111] k?sm? se?ilir. Betimlemek. Ters kutup figürü genellikle ipek dokusunu anlatmak i?in kullan?l?r. ?ekil 2, normal ND y?nüne paralel bir s?cak haddelenmi? dü?ük karbonlu ?eli?in ters kutup ?eklini g?stermektedir. Malzemede <111> ve <100> ipekli dokumalar?n oldu?u g?rülmektedir. Yap?.
?ekil 2 S?cak haddelenmi? yumu?ak ?eli?in ND ters kutup ?emas?
(4) Y?nlendirme da??t?m i?levi
Kutup ve ters kutup figürleri, ü? boyutlu uzay?n oryantasyon da??l?m?n? tan?mlamak i?in iki boyutlu grafikler kullan?r ve hepsinin s?n?rlamalar? vard?r. Uzaysal oryantasyon g(φ1, Φ, φ2) da??l?m yo?unlu?u f(g), uzaysal oryantasyon da??l?m fonksiyonu (ODF) olarak adland?r?lan tüm uzay?n oryantasyon da??l?m?n? ifade edebilir. ODF, kutup ?eklinin kutupsal yo?unluk da??l?m?ndan hesaplanan ü? boyutlu bir ?ekildir. ü? boyutlu bir diyagram kullanmak sak?ncal? oldu?undan, genellikle φ2 ile sabitlenmi? bir dizi b?lümle temsil edilir. ?ekil 3, 95% deformasyonu ile so?uk haddelemeden sonra endüstriyel saf alüminyumun ODF'sini g?stermektedir.
?ekil 3 95% deformasyonlu so?uk haddelemeden sonra endüstriyel saf alüminyumun ODF diyagram?
Performans üzerindeki doku etkisi
?ok say?da deneysel sonu?, malzemelerin ?zelliklerinin dokudan etkilenen 20%-50% oldu?unu ve dokunun elastik modül, Poisson oran?, mukavemet, tokluk, plastisite, manyetik ?zellikler, iletkenlik ve do?rusal genle?me katsay?s?n?n mekani?ini etkiledi?ini g?stermektedir. Performans ve fiziksel ?zellikler, burada dokunun malzeme ?zellikleri üzerindeki etkilerine baz? ?rnekler verilmi?tir.
En ?ok ?al???lan, dokunun malzemenin statik mekanik ?zellikleri üzerindeki etkisidir. ?ekil 4, ticari bir magnezyum ala??m?n?n sürtünme kar??t?rma kayna?? i?leminin etkisi alt?nda gü?lü bir temel doku üretti?ini, b?ylece malzemenin farkl? k?s?mlar?n?n farkl? y?nlere ?ekildi?ini g?stermektedir. Germe performans? bir fark g?sterir. ?rne?in, bir sürtünme kayna?? (FSP) i?lemi ile i?lenen bir numune durumunda, numunenin geni?lik y?nünde, yani enine y?nde (TD) malzemenin ?ekme mukavemeti, i?leme y?nünden ?nemli ?l?üde yüksektir. (PD), ola?anüstü anizotropi sergiliyor.
?ekil 4 Orijinal haddeleme durumunda ve sürtünme kar??t?rma kayna??nda AZ31 magnezyum ala??m?ndan sonra farkl? numune y?nelimlerinin ?ekme ?zellikleri
Doku ayr?ca malzemenin elastik ?zelliklerini de etkiler. ?ekil 5, dokunun bir alt?n filmin elastik modülü üzerindeki etkisini g?stermektedir. ?ekildeki ü? rakam, kristal koordinat sistemindeki tek kristal alt?n? g?stermektedir. ?rnek koordinat sisteminde dokulu olmayan alt?n filmin dokusu ve ?rnek koordinat sisteminde ipek dokusunu i?eren alt?n filmin elastik modülü parametresi, dokunun malzemenin elastik modülünü boyunca anizotropik hale getirdi?i g?rülebilir. Malzemenin farkl? y?nlerdeki elastik modülü ?nemli bir farkl?l?k g?stermektedir. Malzemenin S3 y?nündeki elastik modülü, S1 ve S2 y?nlerinde 89.7 GPa'l?k elastik modülünden daha yüksek olan 118 GPa'd?r ve elastik modülün minimum de?eri, S3 sapmas? boyuncad?r. Y?n yakla??k 40 derecedir ve modül sadece 60 GPa'd?r.
?ekil 5 Dokunun alt?n bir filmin elastik modülü üzerindeki etkisi
Korozyon davran??? dokudan da etkilenir. ?ekil 6, farkl? derecelerde e?it kanal a??sal deformasyona maruz kald?ktan sonra ticari saf titanyumun empedans spektrumunun Nyquist grafi?ini g?stermektedir. Deformasyon say?s? farkl?d?r ve malzemenin mikro yap?s? ve dokusu da Farkl? olarak, malzemenin ilk durumda deformasyona (0 ge?i?) maruz kalmad???nda daha iyi korozyon direncine sahip oldu?u g?rülebilir.
?ekil 6 E?it kanall? a??sal ekstrüzyonun ticari saf titanyum empedans spektrumunun Nyquist grafi?i üzerindeki etkisi
Malzemenin dinamik d?ngüsel yükleme alt?ndaki yorulma davran??? da dokudan etkilenir. ?ekil 7, ekstrüzyon deformasyonundan sonra bir magnezyum ala??m?n?n farkl? bir y?neliminin dü?ük d?ngü yorulma davran???n?n farkl? olaca??n? g?stermektedir. Ayn? toplam gerinim genli?i durumunda, malzemenin RD y?nündeki yorulma ?mrünün, ND y?nündeki yorulma ?mründen genellikle daha iyi oldu?u g?rülebilir.
?ekil 7 Malzemelerin dü?ük devirli yorulma davran??? üzerinde doku etkisi
?zet
?zetle, metalik malzemelerde doku varl??? evrenseldir. Dokunun ?zü, bir?ok tanenin rastgele bir oryantasyonda da??lmamas?d?r, bu da malzemenin ?zelliklerinde do?al olarak anizotropiye yol a?ar. Malzemenin ilgili ?zelliklerini düzenlemek i?in malzemedeki dokuyu daha iyi kullanmak i?in dokunun malzeme ?zellikleri üzerindeki etkisi incelenir.