[发明专利]一种利用极图确定晶体织构的通用方法及装置

说明书

本发明涉及一种利用极图确定晶体织构的通用方法及装置，包括以下步骤：S1、获取埃尔瓦德球上任意圆的赤面投影的控制方程；S2、判断待确认样品是轧制材料还是挤压材料，如果是轧制材料则执行步骤S3，如果是挤压材料则直接执行步骤S4；S3、判断轧制面是否已知，如果是，则执行步骤S4；如果否，则执行步骤S5；S4、利用控制方程，获取轧制方向RD或者挤压方向ED和任意极点之间的夹角，从而确定待确认样品的轧制方向或挤压方向；S5、获取轧制面，并返回步骤S4。本发明通过赤面投影的控制方程，可以获取挤压材料或者轧制材料的任意极点与轧制方向RD之间的角度，获取方法简单，不需要使用昂贵的设备以及过多的操作步骤。

技术领域

本发明涉及极图分析晶体织构技术领域，尤其涉及一种利用极图确定晶体织构的通用方法及装置。

背景技术

在多晶材料的塑性变形中，随着变形度的增加，多晶体中原先任意取向的各个晶粒发生转动，从而使取向趋于一致，形成择优取向，又称为织构。织构会产生强烈的各向异性，从而影响材料的性能。因此，确定材料的织构对于如何获得有利的织构以改善材料性能具有重要意义。

织构可以用不同的方式去表示，例如密勒指数{hkl}uvw，欧拉角(Φ,)和角/轴对θ/(r₁,r₂,r₃)。其中密勒指数是最常见的办法。当用密勒指数表示织构时，对于轧制材料，各晶粒的某一同指数晶面{hkl}平行于轧制平面，某一同指数晶向uvw平行于轧制方向(RD)；对于挤压样品，通常形成纤维织构，并且仅需要一个挤压方向(ED)即可用于表示织构。目前几种材料中典型织构已经被发现了，如轧制板材中的黄铜织构，铜织构，立方织构和高斯织构等。

织构可以通过不同的实验技术来分析，比如极图(PF),反极图(IPF)以及取向分布函数(ODF)等。通常分析板织构可以用PF或ODF，而用IPF方法来分析纤维织构则更简单。PF和IPF可以用XRD和EBSD技术来测定。ODF是一种可以准确，细致地定量分析织构的方法，但是ODF分析的实验数据是直接源自XRD极图数据，因此极图织构分析可以用于判断ODF分析的正确与否。利用极图来分析织构仍然是一种最直接，准确可靠方法。

在利用极图确定织构时，目前现有技术中最普遍的方法是用测定的极图与标准极图进行比较。但是，这种方法仅适用于简单情况，主要原因是标准极图是有限的，而且通常只有低指数极图适用于常见的晶系。当复杂的织构发生在材料中时，标准极图可能无法获取，难以通过对照标准极图确定织构。为了解决这种技术的缺陷，通常使用以2°为经纬度间距的由许多子午线大圆和纬度小圆组成的乌氏网来确定轧制面和轧制方向RD。但是使用乌氏网法又很不方便，主要原因在于：

(1)通常乌氏网的半径与被测极图的半径是不同的；

(2)由于需要很多的操作步骤，使用乌氏网来确定轧制平面和RD是相当复杂的；

(3)乌氏网的经纬度间距为2°，导致乌氏网的准确度较低。

因此，利用极图确定织构的上述两种办法都存在着一定的局限性，给实际应用过程中极图织构分析带来了困难。故非常有必要找到一种通用，简单而且准确的方法来通过极图快速确定晶体织构。

又比如现有的一些利用X射线来测试晶体织构的方法中，如申请号为“CN201711351713.2”的发明专利公开了一种动态测量带材或板材的晶体织构的系统、设备及方法。该系统包括用于发射X射线的X射线管以及用于接收X射线并计算得出待测产品的晶体织构的X射线探测器，所述X射线管及X射线探测器分别设置于测角仪上，所述测角仪设置在第一旋转台上，所述第一旋转台设置在第二旋转台上，所述第一旋转台与第二旋转台的旋转轴相互垂直；所述系统还包括待测产品输送机构，用于将所述待测产品以连续或步进的方式输送经过所述X射线管及X射线探测器的检测点。但是该专利方案中需要用到昂贵的设备，操作也十分麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服晶体织构获取方法复杂的问题。