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1材料宏观织构原理与检测技术1

1.1晶体取向与多晶体织构1

1.1.1晶体的结构及旋转特性1

1.1.2晶体取向与晶体学织构2

1.1.3取向与织构的极图表达原理5

1.1.4反极图原理7

1.1.5极图的局限性8

1.2材料宏观织构生成原理8

1.2.1铸造织构的生成8

1.2.2粉末烧结织构10

1.2.3冷变形织构的生成12

1.2.4再结晶与热轧织构的生成15

1.2.5二次再结晶织构的生成16

1.2.6相变对织构生成的影响17

1.2.7金刚石薄膜织构的生成18

1.3材料X射线宏观织构检测原理21

1.3.1 X射线衍射基本原理21

X射线衍射的布拉格方程21

X射线衍射强度22

X射线衍射的结构因子24

晶体点阵类型所引发的系统消光25

1.3.2多晶体极图的X射线测量原理26

1.3.3取向分布函数的数学原理28

极密度分布函数29

取向分布函数的数学式29

取向分布函数计算原理30

1.4材料织构的表达与定量分析方法31

1.4.1取向空间的划分31

立方晶系的取向空间31

六方晶系的取向空间32

四方晶系的取向空间33

1.4.2取向分布函数截面图分析33

1.4.3取向分布函数取向线分析35

1.4.4织构组分分析35

1.5宏观织构定量分析37

1.5.1常见的取向分布函数截面图分析37

1.5.2材料织构变化过程的取向线分析41

冷轧织构分析42

再结晶织构分析45

不均匀织构分析46

1.5.3织构组分分析实例48

1.5.4织构与材料宏观性能的定量关系49

多晶体取向分布函数与性能的线性定量关系49

金属材料屈服行为与织构的关系51

材料磁致伸缩行为与织构的定量关系52

材料织构与性能定量关系的唯象理论53

1.6宏观织构测量技术55

1.6.1 X射线测角器的结构与工作原理55

1.6.2织构试样的制备与安放57

1.6.3实测极图数据的整理58

1.6.4板材织构检测数据示例61

1.6.5取向分布函数测量与计算精度的评价68

参考文献69

2材料微观织构及电子背散射衍射技术73

2.1电子背散射衍射（EBSD）技术的发展过程与应用现状75

2.1.1 EBSD技术发展过程简述75

2.1.2 EBSD技术与其他相关技术的比较78

侵蚀法78

SEM下的单个取向分析技术79

TEM下的取向测定技术80

2.1.3 EBSD技术在我国的应用现状81

2.2 EBSD技术相关基础简述82

2.2.1取向的各种表示法及其数据操作82

取向的数字表示法82

各种取向表示法之间的关系83

由EBSD数据算出的织构与X射线法算出的织构的差异85

2.2.2取向差及取向关系86

同种晶粒间的取向差87

不同相之间的取向关系89

2.2.3界面法线晶面指数的测定90

2.3电子背散射衍射测试技术及原理简介92

2.3.1 EBSD的硬件92

2.3.2 EBSD测量的主要原理95

菊池带的产生95

取向标定原理97

菊池带自动识别原理98

EBSD分辨率99

花样（或图像）质量IQ、花样衬度BC与置信指数CI101

2.3.3 EBSD测试的操作过程102

2.3.4取向显微镜及取向成像104

2.3.5 EBSD测定时可能出现的问题107

2.4电子背散射衍射数据的处理109

2.4.1 EBSD数据结构109

2.4.2用于取向、织构分析的EBSD数据处理111

2.4.3取向差或取向关系数据的处理115

2.4.4取向成像分析中的其他信息处理118

2.4.5 EBSD数据误差来源124

样品坐标系确定不当带来的误差124

EBSD花样标定不好带来的误差125

EBSD数据中的噪声129

2.5电子背散射衍射技术在微织构分析中的应用130

2.5.1微观组织的形变不均匀性130

BCC结构低碳钢压缩时的形变不均匀130

FCC铝锰合金形变后取向差分布对析出的影响131

金丝球键合时的形变不均匀性及工艺参数的影响132

第二相粒子周围亚晶的取向变化134

2.5.2金属静、动态再结晶及相变初期取向136

第二相粒子周围新晶粒的取向136

形变强化相变初期（小应变量）晶界及形变带上铁素体的取向137

HCP镁合金动态再结晶初期新晶粒取向特征139

2.5.3各类孪晶的分析141

高锰钢中形变孪晶变体的确定及其与晶粒取向的关系141

镁中拉伸孪晶的确定142

铝-锰合金退火孪晶取向特点分析143

键合铜丝内退火孪晶分析144

2.6 EBSD分析样品的制备145

2.6.1 EBSD分析样品的基本要求及各种抛光方法的特点146

基本要求146

各种抛光法的特点146

2.6.2 EBSD分析样品的制备方法146

2.6.3特殊的样品制备方法148

小样品的处理148

表面喷碳、金149

聚焦离子束（FIB）技术151

2.6.4一些材料的EBSD分析样品制备方法153

参考文献154

3材料织构在线检测技术158

3.1织构在线检测概述158

3.1.1织构在线检测的工业背景158

3.1.2织构在线检测的研究历史159

3.2 X射线二维衍射理论基础160

3.2.1 X射线面探测器衍射系统160

3.2.2 X射线二维衍射几何关系163

3.3织构在线检测原理与方法167

3.3.1织构在线检测原理167

3.3.2快速采集极图数据及计算取向分布函数170

3.3.3在线采集极图数据及计算取向分布函数171

3.4金属材料织构在线检测应用173

3.4.1超深冲压钢板织构快速检测173

3.4.2冲压铝板织构快速检测178

3.4.3退火铝板织构在线检测182

3.4.4冷轧铝板织构在线检测184

3.4.5深冲压钢板塑性应变比T值在线检测技术187

3.4.6冲压铝板塑性应变比T值的在线检测技术192

3.4.7多相材料的织构检测196

参考文献199

术语索引202