المقدمة

عادة ، تكون المادة المعدنية عبارة عن بلورات متعددة تتكون من عدد كبير من حبيبات الكريستال. عندما يتركز اتجاه حبيبات البلورات المتعددة حول مستوى مرجعي معين (أو اتجاه) من مادة ماكروسكوبية ، يطلق عليه اتجاه مفضل ، ويكون النسيج هو الاتجاه المفضل للبلورات المتعددة. بالمعنى الواسع ، فإن الظاهرة التي تنحرف اتجاه الحبوب عن التوزيع العشوائي في البلورات المتعددة يمكن أن تسمى النسيج.
في المواد المعدنية ، فإن وجود ظواهر الملمس عالمي. يمكن أن يتسبب حقل درجة الحرارة الخارجية والمجال الكهرومغناطيسي وحقل الإجهاد وتباين الخواص داخل البلورة في تكوين نسيج. على سبيل المثال ، الاتجاه المفضل للحبوب أثناء التشوه هو سطح الانزلاق / الانزلاق البلوري وتأثير العزم أثناء التمدد. نتائج. عادة ما تحتوي المواد الصناعية على نسيج الصب ، ونسيج التشوه ، ونسيج إعادة التبلور ، ونسيج تغيير المرحلة ، ومن بينها يتم دراسة نسيج التشوه ونسيج إعادة التبلور أكثر.
تمثيل الملمس

(1) وصف الاتجاه البلوري والأنواع الشائعة من الملمس

يشير ما يسمى بالتوجه البلوري إلى المحاور البلورية الثلاثة للبلورة (مثل [100] ، [010] ، [001] المحور) في نظام إحداثيات مرجعي معين (مثل الاتجاه المتداول RD ، TD الجانبي و ND العادي في لوحة المتداول) الاتجاه النسبي داخل. عند وصف الاتجاه البلوري فعليًا ، يتم تعيين إطارات مرجعية مختلفة بسبب ظروف التشوه المختلفة. على سبيل المثال ، بالنسبة للتشوه المتداول الأكثر شيوعًا ، عادة ما يتم تعيين المحاور الثلاثة للإطار المرجعي على اتجاه التدوير (RD) وسطح التدحرج. الاتجاه (ND) والاتجاه العرضي للوح المدرفل ، أي الاتجاه المتعامد مع اتجاه الدوران (TD) ، بافتراض أن الاتجاه معبر عنه (110) [1-12] ، مشيرًا إلى المستوى (110) من خلية الوحدة في هذا الوقت. بالتوازي مع سطح الدرفلة ، فإن اتجاه [1-12] موازي لاتجاه الدرفلة.
يعتمد نوع الملمس بشكل أساسي على طبيعة المعدن وطريقة المعالجة ، وما إلى ذلك. من بينها ، هناك نسيج متداول ، وملمس رسم وما شابه. نسيج التدحرج هو النسيج الذي يحدث أثناء تشوه التدحرج. يتميز بأن مستوى بلوري معين {hkl} من كل حبة موازية لسطح الدرفلة والاتجاه موازية لاتجاه المتداول. يتم التعبير عن النسيج المتداول عادة باسم {hkl} . يؤدي التمدد والرسم أحادي الاتجاه إلى تشوه اتجاه معين من حبيبات الكريستالات لتكون موازية لاتجاه التمدد أو الرسم. يسمى النسيج الذي تم تشكيله على هذا النحو نسيج الحرير ، ويسمى أيضًا نسيج الألياف ، بالتوازي مع التمدد. أو التوجه البلوري من اتجاه الرسم.

(2) الرقم القطب

شكل القطب هو نمط توزيع توجيهي يمثل مستوى بلوري محدد {hkl} من كل حبة في المادة ليتم اختبارها على خريطة الإسقاط القطبي التي تحتوي على اتجاه نظام إحداثيات العينة. يُسمى هذا الشكل بالقطب {hkl}. الشكل 1 هو الشكل القطبي {111} لسبائك Cu-30%Zn بعد درفلة 96%. يمكن أن يعرف من تحليل التوجه أن مكون النسيج في المادة هو بشكل أساسي {110} <1-12> نسيج. يُعرف أيضًا باسم نسيج النحاس.

الملمس في المواد المعدنية وأثره على الخصائص 1

شكل 1 {111} شكل قطب من سبائك Cu-30%Zn بعد درفلة 96%

(3) رسم بياني معكوس

على النقيض من شكل القطب ، فإن شكل القطب المعكوس هو رسم بياني يوضح التوزيع المكاني لمظهر معين مميز لمادة متعددة البلورات موازية للمادة في نظام الإحداثيات البلورية. تأخذ المحاور الثلاثة لنظام الإحداثيات المرجعية عمومًا المحاور البلورية الثلاثة للبلورة أو الاتجاه البلوري منخفض المؤشر. بالنسبة للنظام المكعب ، نظرًا لوجود 24 تناظر ، يتم تحديد الجزء فقط من [001] - [101] - [111]. وصف. يستخدم شكل القطب العكسي بشكل عام لوصف نسيج الحرير. يوضح الشكل 2 شكل القطب العكسي لصلب منخفض الكربون المدلفن على الساخن موازي لاتجاه ND العادي. يمكن ملاحظة أن هناك نسج حرير <111> و <100> في المادة. بناء.

الملمس في المواد المعدنية وتأثيرها على الخصائص 2

الشكل 2 الشكل 2 ND مخطط القطب العكسي للصلب الطري المدلفن على الساخن

(4) دالة توزيع التوجه

تستخدم الأشكال القطبية والقطبية المعكوسة رسومات ثنائية الأبعاد لوصف توزيع الاتجاه للفضاء ثلاثي الأبعاد ، ولديها قيود. يمكن أن تعبر كثافة التوزيع f (g) للاتجاه المكاني g (φ1 ، Φ ، φ2) عن توزيع اتجاه المساحة بالكامل ، والتي تسمى دالة توزيع التوجه المكاني (ODF). ODF هو رقم ثلاثي الأبعاد محسوب من توزيع الكثافة القطبية للرقم القطب. نظرًا لأنه من غير المناسب استخدام رسم تخطيطي ثلاثي الأبعاد ، فإنه يتم تمثيله بشكل عام بمجموعة من الأقسام التي تم تحديدها بواسطة φ2. يوضح الشكل 3 ODF للألمنيوم النقي الصناعي بعد الدرفلة على البارد بواسطة تشوه 95%.

الملمس في المواد المعدنية وأثره على الخصائص 3

التين .3 رسم بياني ODF للألمنيوم النقي الصناعي بعد الدرفلة على البارد مع تشوه 95%
تأثير الملمس على الأداء
يظهر عدد كبير من النتائج التجريبية أن خصائص المواد هي 20%-50% متأثرة بالنسيج ، ويؤثر النسيج على آليات المعامل المرن ، ونسبة بواسون ، والقوة ، والمتانة ، واللدونة ، والخصائص المغناطيسية ، والتوصيل ، ومعامل التمدد الخطي. الأداء والخصائص الفيزيائية ، إليك بعض الأمثلة على تأثيرات الملمس على خصائص المواد.
الأكثر دراسة هو تأثير الملمس على الخواص الميكانيكية الساكنة للمادة. يوضح الشكل 4 أن سبيكة المغنيسيوم التجارية تنتج مادة قاعدة قوية تحت تأثير عملية اللحام بالاحتكاك ، بحيث يتم سحب أجزاء مختلفة من المادة في اتجاهات مختلفة. يظهر أداء التمدد فرقا. على سبيل المثال ، في حالة العينة التي تتم معالجتها بعملية لحام الاحتكاك (FSP) ، تكون قوة الشد للمادة في اتجاه عرض العينة ، أي الاتجاه العرضي (TD) ، أعلى بكثير من اتجاه المعالجة (PD) ، تظهر تباينًا ملحوظًا.

الملمس في المواد المعدنية وأثره على الخصائص 4

التين .4 خصائص الشد لاتجاهات العينة المختلفة بعد سبائك المغنيسيوم AZ31 في حالة التدوير الأصلية واللحام بالاحتكاك
يؤثر الملمس أيضًا على الخصائص المرنة للمادة. يوضح الشكل 5 تأثير الملمس على المعامل المرن لفيلم ذهبي. توضح الأشكال الثلاثة في الشكل الذهب الكريستالي الوحيد في نظام الإحداثيات البلورية. نسيج فيلم الذهب غير المحكم في نظام إحداثيات العينة ومعلمة المعامل المرن للفيلم الذهبي الذي يحتوي على نسيج الحرير في نظام إحداثيات العينة ، يمكن ملاحظة أن النسيج يجعل المعامل المرن للمادة متباين الخواص على طول يظهر معامل المادة المرنة في اتجاهات مختلفة اختلافًا كبيرًا. المعامل المرن للمادة في اتجاه S3 هو 118 جيجا باسكال ، وهو أعلى من المعامل المرن البالغ 89.7 جيجا باسكال في الاتجاهين S1 و S2 ، والقيمة الدنيا للمعامل المرن على طول الانحراف S3. الاتجاه حوالي 40 درجة والمعامل هو 60 غيغا باسكال فقط.

الملمس في المواد المعدنية وأثره على الخصائص 5

التين .5 تأثير الملمس على المعامل المرن لغشاء ذهبي
يتأثر سلوك التآكل أيضًا بالنسيج. يوضح الشكل 6 مخطط Nyquist من طيف معاوقة التيتانيوم النقي التجاري بعد خضوعه لدرجات مختلفة من التشوه الزاوي للقناة المتساوية. يختلف عدد مرات التشوه ، كما تختلف البنية المجهرية والملمس للمادة بشكل مختلف ، ويمكن ملاحظة أن المادة تتمتع بمقاومة أفضل للتآكل عندما لا تتعرض للتشوه (0 تمرير) في الحالة الأولية.

الملمس في المواد المعدنية وأثره على الخصائص 6

الشكل 6 تأثير البثق الزاوي للقناة المتساوية على قطعة نيكويست من طيف مقاومة التيتانيوم التجاري النقي
يتأثر سلوك التعب للمادة تحت التحميل الدوري الديناميكي أيضًا بالنسيج. يوضح الشكل 7 أن سلوك الإرهاق منخفض الدورة لاتجاه مختلف لسبائك المغنيسيوم بعد تشوه البثق سيكون مختلفًا. يمكن ملاحظة أنه في حالة اتساع السعة الإجمالية نفسها ، تكون حياة الكلال للمادة في اتجاه RD أفضل بشكل عام من عمر الكلال في اتجاه ND.

الملمس في المواد المعدنية وأثره على الخصائص 7

التين .7 تأثير الملمس على سلوك التعب المنخفض للمواد

ملخص

باختصار ، وجود الملمس عالمي في المواد المعدنية. جوهر الملمس هو أن العديد من الحبوب لا يتم توزيعها في اتجاه عشوائي ، مما يؤدي بشكل طبيعي إلى تباين الخواص في خصائص المادة. تمت دراسة تأثير الملمس على خصائص المواد من أجل الاستفادة بشكل أفضل من المادة في المادة لتنظيم الخصائص ذات الصلة للمادة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

arالعربية
en_USEnglish zh_CN简体中文 es_ESEspañol hi_INहिन्दी pt_BRPortuguês do Brasil ru_RUРусский ja日本語 jv_IDBasa Jawa de_DEDeutsch ko_KR한국어 fr_FRFrançais tr_TRTürkçe pl_PLPolski viTiếng Việt arالعربية