Развитие рентгеновского дифракционного метода исследования специальных границ в ОЦК-металлах

• Автор: Яковлева, Татьяна Петровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 Литературный обзор
ГЛАВА
Материалы для исследования: динамная сталь, сталь для глубокой вытяжки, свойства, текстура.
ГЛАВА
Текстура ромбических РСУ на зернах (112) листовой стали
ГЛАВА
Рештеноструктурные исследования ромбоэдрических РСУ <111> листовой стали
ГЛАВА
Текстура моноклинных специальных границ холоднокатаного стального листа
ГЛАВА
РСУ с осями разориентировок, не совпадающими с нормалями к плоскости листа
ГЛАВА
Исследование специальных разориентировок в листовой стали для глубокой вытяжки в холоднокатаном и отожженном состоянии.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Один из основных видов продукции металлургических предприятий металлопрокат является сложной поликристаллической системой, в состав которой входят как сами зерна, так и межзеренные границы. Анизотропия кристаллического строения поликристаллических материалов определяет их физико-механические свойства. Формирование кристаллографической текстуры металлопроката происходит непрерывно на всех технологических переделах производства. Заключительные стадии производства листового проката - рекристаллизационный отжиг и дрессировка - задают окончательную текстуру, определяющую высокие физико-механические свойства. Многочисленные исследования микроструктуры позволили получить технологические решения по управлению анизотропными свойствами проката в условиях производства. Дальнейшее изменение технологии в сторону выпуска продукции с заданными повышенными свойствами требует контроля тонкой структуры, в том числе граничных ансамблей, создающихся в процессе формирования текстуры. Большое число работ по исследованию межзеренных границ, в том числе специальных, обладающих особыми физическими свойствами, не нашло своего практического применения в решении производственных задач.
Существующие методы исследования границ неприемлемы в условиях непрерывного производства из-за трудоемкости и больших временных затрат. В частности, метод локальной рентгеновской дифрактометрии накладывает условия на размер зерна >0,2 мм, в то время как размер зерна динамной стали порядка 100-125 мкм, а сталь для глубокой вытяжки имеет размер зерна 15-30 мкм. Для набора статистических данных в этом случае требуется огромное количество времени. В методах электронной микроскопии кроме длительности набора данных накладываются трудоемкость изготовления образцов и их дефектность при длительном использовании. Вследствие локальности эти методы не дают общей взаимосвязанной картины строения границ данного материала, что делает невозможным применение их в развитии технологии изготовления высококачественной продукции металлургического производства.
Основные трудности в исследовании граничных ансамблей связаны с методикой проведения эксперимента. Поэтому разработка нового рентгеновского интегрального метода исследования специальных границ явилась результатом необходимости решения проблем, возникших на данном этапе развития производства и современного металловедения. Рентгеновский дифракционный метод исследования специальных границ
поликристаллов, в том числе и с мелким зерном, позволяет анализировать специальные разориентировки и их относительные доли, то есть проводить аттестацию тетрагональных, гексагональных и ромбических РСУ в текстурованных листовых материалах [74, 144].
В диссертационной работе изложено развитие нового рентгеновского дифракционного метода исследования специальных границ ОЦК - металлов. Метод заключается в съемке одного кольца (|3щ - профиля) прямой полюсной фигуры (ППФ) в системе внешних осей образца накоплением импульсов за 20 секунд с шагом сканирования по р 1°. Угол дифракции 9 для характеристического излучения и угол а рассчитываются для (Ш) решеток совпадающих узлов (РСУ) в основных компонентах текстуры. Последующий анализ интенсивности и положения текстурных максимумов рш- профиля позволяет выполнить качественную и количественную оценку специальных разорнентировок.
Развитие рентгеновского дифракционного метода исследования специальных границ ОЦК - металлов направлено на исследование РСУ ромбической сингонии на компоненте текстуры (112), ромбоэдрической РСУ на компоненте (111) и моноклинной РСУ на компонентах (113) и (115). В текстурованном листовом металлопрокате компоненты текстуры: (113)<ЦУУ>, (115)<ЦУУ> в плоскости листа играют важную роль в текстурах деформации и отжига. Особый интерес представляет рассмотрение РСУ с осями разориентирок, отклоняющимися от нормали к плоскости листа. Явная методическая простота нового метода и существующие возможности автоматизации обработки результатов делают возможным его широкое применение в условиях заводских лабораторий.
В связи с этим представляется актуальным дальнейшее развитие нового интегрального дифракционного метода определения ансамблей специальных границ зерен поликристаллического материала, не ограниченного размером зерна, способного выявлять характерные особенности разориентаций в текстурованном металлопрокате. Необходимость дальнейшего развития предлагаемого метода обусловлена не только экспериментальной доступностью и возможностью исследовать зернограничные ансамбли, что особенно важно для промышленных материалов, но также и тем, что интегральный рентгеновский метод реперной дифракции позволяет сформировать полную картину разорнентировок зерен.
Научная новизна диссертационной работы заключается в развитии нового рентгеновского дифракционного метода исследования специальных границ в ОЦК -металлах:

которой интенсивность спектра резко падает. Из сравнения вульф - брэгговских равенств получается формула для Хл:
тЛу I 61г2 +%2к2 + £/2 л~ и |6 ЦН2 + К2+Ь2)
Для поиска величин гп в диапазоне (X,, - лх), можно сдвигать коротковолновую границу Я0, понижая величину напряжения на трубке, и находить граничные значения в момент исчезновения максимумов интенсивности на (3-профилях [139].
МО, ими/«

Рис. 12 р-профили динамной стали для разориентировок с осью [112]
а) (Ыс1)=(121), т=1-2
б) (Ш)=(0Щ т-13-42
в) (1ік1)=(101), т=65-210