Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование анизотропии свойств поликристалла на основе текстурных данных

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-46-51

Полный текст:

Аннотация

Представлены результаты исследования взаимосвязи кристаллографической текстуры поликристаллических материалов и анизотропии их физико-механических свойств. Приведен обзор методов расчета анизотропных свойств поликристаллов на основе данных, полученных рентгеновскими методами прямых и обратных полюсных фигур. Расчетные методы, основанные на применении функции распределения ориентировок кристаллитов, требуют использования больших объемов экспериментальных данных, поэтому они не пригодны для экспресс-оценки уровня анизотропии физических свойств образцов при их термомеханической обработке. Предложена методика для определения анизотропных свойств, использующая «ориентационные факторы». С помощью экспериментальных данных рентгенографического анализа (метод обратных полюсных фигур) получены выражения для расчета абсолютного и относительного отклонений физического параметра текстурированного поликристалла от его значения в изотропном состоянии. Оценены вклады отдельных кристаллографических ориентировок в формирование анизотропии свойств образца. Исследована динамика количественных изменений анизотропных свойств поликристалла в процессе текстурообразования. Для анализа источника наиболее быстрых изменений анизотропии свойств использовали коэффициенты матрицы «отклика», расчет которых не зависит от результатов конкретных дифрактометрических измерений, а является общим для всех металлов с гексагональной плотноупакованной (ГПУ) — решеткой. Расчет анизотропии коэффициента теплопроводности, удельной электропроводности и температуропроводности выполняли для образцов деформированного иттрия, прошедших холодную прокатку со степенью обжатия е = 25 %. Установили, что конечные физические свойства поликристалла с ГПУ-структурой в значительной степени определяются пирамидальными кристаллографическими ориентировками {1015}, {1124}.

Об авторе

А. В. Степаненко
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
Россия

Степаненко Андрей Викторович 

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира 19



Список литературы

1. Kocks F., Tome С, Wenk H.-R. Texture and Anisotropy. Preferred Orientations in Polycrystals and Their Effect on Material Properties. — Cambridge University Press. 2000. — 676 p.

2. Hielscher R., Mainprice D., Schaeben H. Material Behavior: Texture and Anisotropy. In: Freeden W, Nashed M., Sonar T. (eds). Handbook of Geomathematics. — Berlin: Springer, 2010. P 973 - 1003. DOI: 10.1007/978-3-642-01546-5_33.

3. Адамеску P. А., Гельд П. В., Митюшов Е. А. Анизотропия физических свойств металлов. — М.: Металлургия, 1985. —136 с.

4. Wenk H.-R., Van Houtte P. Texture and anisotropy / Rep. Prog. Phys. 2004. Vol. 67. N 8. P 1367. DOI: 10.1088/00344885/67/8/R02.

5. Михеев В. А., Зайцев В. M. Анизотропные материалы. — Самара: Самарский гос. аэрокосмический ун-т, 2012. — 79 с.

6. Золоторевский Н. Ю., Рыбин В. В. Фрагментация и текстурообразование при деформации металлических материалов. — СПб.: Изд-во политех, ун-та, 2014. — 208 с.

7. Бецофен С. Я., Ильин А. А., Скворцова С. В., Филатов А. А., Дзунович Д. А. Закономерности формирования текстуры и анизотропии механических свойств в листах титановых сплавов / Металлы. 2005. № 2. С. 54 - 62.

8. Ohta К., Nishihara Yu., Sato Yu., Hirose К., Yagi Т., Kawaguchi S., Hirao N., Ohishi Ya. An Experimental Examination of Thermal Conductivity Anisotropy in hep Iron / Frontiers in Earth Science. 2018. Vol. 6. N 176. P 1 - 15. DOI: 10.3389/ feart.2018.00176.

9. Luzin V, Gnaupel-Herold Т., Prask H. Evaluation of local and global elastic properties of textured polycrystals by means of FEM / Material science forum. 2002. P 407 - 412.

10. Бородкина M. M., Спектор Э. H. Рентгенографический анализ текстуры металлов и сплавов. — М.: Металлургия, 1981.—272 с.

11. Колбасников Н. Г. Физические основы пластической обработки металлов. — СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004. — 268 с.

12. Иванов А. Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. — М.: МИСИС, 2009. — 22 с.

13. Фарбер В. М., Архангельская А. А. Дифракционные методы анализа. — Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. — 113 с.

14. Ivanova Т. М., Savyolova Т. I., Sypchenko М. V The Modified Component Method for Calculation of Orientation Distribution Function from Pole Figures / Inverse Problems in Science and Engineering. 2010. Vol. 18. P 163 - 171.

15. Паромов В. В. Изучение текстур металлических листов методом прямых полюсных фигур. — СПб.: Петербургский гос. политех, ун-т, Ин-т металлургии, машиностроения и транспорта, 2013. — 35 с. DOI: 10.18720/SPBPU/2/idl7-8.

16. Серебряный В. Н., Куртасов С. Ф., Литвинович М. А. Изучение ошибок ФРО при обращении полюсных фигур с использованием статистического метода гребневых оценок / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 4. С. 29 - 35.

17. Иванкина Т., Маттис 3. О развитии количественного текстурного анализа и применении его в решении задач науки о земле / Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2015. Т. 46. Вып. 3. С. 665 - 758.

18. Митюшов Е. А., Одинцова Н. Ю., Берестова С. А. Формальная схема расчета эффективных упругих свойств текстурированных металлов / Математическое моделирование систем и процессов. 2003. № 11. С. 76 - 80.

19. Гречников Ф. В., Ерисов Я. А. Разработка критерия пластичности для расчетов формообразования высокотекстурированных анизотропных заготовок / Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. № 1(32). С. 94 - 99.

20. Трусов П. В., Швейкин А. И. Многоуровневые физические модели моно- и поликристаллов. Статистические модели / Физическая мезомеханика. 2011. Т. 14(4). С. 17 - 28.

21. Горелик С. С, Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. — М.: МИСИС, 2002. — 306 с.

22. Adamesku R. A., Grebenkin S. V, Stepanenko А. V Texture and Deformation Mechanism in Yttrium / Physics of Metals and Metallography. 1992. Vol. 74. N 5. P 535 - 537.

23. Степаненко А. В. Текстурообразование при осадке и рекристаллизационном отжиге гадолиния / Успехи современной науки и образования. 2016. Т. 3. № 6. С. 85 - 88.

24. Зиновьев В. Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. — М.: Металлургия, 1989. — 384 с.


Для цитирования:


Степаненко А.В. Исследование анизотропии свойств поликристалла на основе текстурных данных. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;85(9):46-51. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-46-51

For citation:


Stepanenko A.V. Study of the anisotropy of the polycrystal properties based on texture data. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(9):46-51. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-9-46-51

Просмотров: 17


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)