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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CI 101

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