Исследование текстуры поликристаллических материалов с ГЦК решеткой по одной прямой полюсной фигуре

Представлены результаты исследования текстуры поликристаллических материалов по одной прямой полюсной фигуре (ППФ). Показано, что неполная полюсная фигура семейства {111} для материала с ГЦК решеткой содержит все необходимые данные о его текстуре. Использован подход, позволяющий выявить преимущественные текстурные компоненты в образце с многокомпонентной текстурой и определить их свойства. Алгоритм включал: формирование множества наиболее достоверных ориентаций после сканирования верхней полусферы цифрового представления ППФ полярным комплексом векторов — нормалей к плоскостям отражения и вычисления параметра достоверности найденных ориентаций; перевод выбранных ориентаций в пространство Родрига, в котором путем кластеризации формируются преимущественные текстурные компоненты. Чтобы избежать эффекта переброса, применяли метод итераций с использованием операторов симметрии. Рассчитывали также долю и рассеяние текстурной компоненты, которая представлялась такими параметрами, как средний вектор Родрига, индексы Миллера, углы Эйлера. Приведена методика выбора оптимального количества кластеров и, таким образом, представления текстуры с требуемой детальностью. Это достигалось путем сравнения двух неполных ППФ, снятых для семейств {111} и {200}, и определения значения максимального рассеяния кластеров, от которого зависело количество сформированных преимущественных текстурных компонент. Полученные результаты могут быть использованы при экспресс-анализе острых и слабых текстур, а также в случае наличия трех и менее ППФ.

1. Гречников Ф. В., Арышенский В. Ю., Ерисов Я. А. Проектирование оптимальной кристаллографии структуры конструкционных материалов / Известия Самарского научного центра РАН. 2018. Т. 20. № 4. С. 5 – 12.

2. Уманский Я. С., Скаков Ю. А., Иванов А. Н., Расторгуев Л. Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. — М.: Металлургия, 1982. — 632 с.

3. Gong Z., Billinge S. Atomic pair distribution functions (PDFs) from textured polycrystalline samples: fundamentals / Acta Crystallogr. Sect. A. 2018. P. 1 – 12. DOI: arXiv:1805.10342v1 [cond-mat.mtrl-sci].

4. Bunge H. J. Physical versus mathematical aspects in texture analysis / Textures Microstr. 1996. Vol. 25. P. 71 – 108. DOI: 10.1155/TSM.25.7.

5. Данилов С. В., Резник П. Л., Лобанов М. Л. и др. Влияние горячей прокатки на анизотропию механических свойств алюминиевого сплава 6061 / Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2017. Т. 17. № 1. С. 73 – 80. DOI: 10.14529/met170109.

6. Guilmeau E., Henrist C., Suzuki T., et al. Texture of Alumina by neutron diffraction and SEM-EBSD / Textures of Materials. 2005. P. 1395 – 1400. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.495-497.1395.

7. Савелова Т. И., Иванова Т. М. Методы восстановления функций распределения ориентаций по полюсным фигурам (обзор) / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 7. С. 25 – 33.

8. Виленкин Н. Я. Специальные функции и теория представления групп. — М.: Наука, 1965. — 596 с.

9. Мокрова С. М., Милич В. Н. Метод расшифровки данных текстурного рентгенодифракционного анализа по одной прямой полюсной фигуре на основе оценки достоверности кристаллографических ориентаций / Химическая физика и мезоскопия. 2018. Т. 20. № 1. С. 151 – 164.

10. Мокрова С. М., Петров Р. П., Милич В. Н. Определение структуры поликристаллических материалов с помощью алгоритма объектно-векторного представления плоскостей отражения и визуализация результатов в пространстве Родрига / Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2016. Т. 26. № 3. С. 336 – 344.

11. Frank F. C. Orientation Mapping / Metallurg. Trans. A. 1988. Vol. 19. P. 403 – 408. DOI: 10.1007/BF02649253.

12. Glez J., Driver J. Orientation distribution analysis in deformed grains / J. Appl. Cryst. 2001. Vol. 34. P. 280 – 288. DOI: 10.1107/S0021889801003077.

13. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. — М.: Мир, 1978. — 412 с.

14. Mondal C., Singh A., Mukhopadhyay A., Chattopadhyay K. Formation of a single, rotated-Brass {110} 556 texture by hot cross-rolling of an Al – Zn – Mg – Cu – Zr alloy / Scripta Mater. 2011. Vol. 64. P. 446 – 449. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2010.11.006.

15. Титоров Д. Б., Волков В. А., Лебедев В. П. и др. Текстурные преобразования при отжиге алюминиевых фольг / ФММ. 2006. Т. 102. № 1. С. 1 – 7. DOI: 10.1134/S0031918X06070118.

16. Зорина М. А., Данилов С. В., Русаков Г. М., Лобанов М. Л. Взаимосвязь текстур деформации и рекристаллизации в технически чистом алюминии / Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2017. Т. 17. ¹ 3. С. 73 – 81.