织构:织构

织构(texture)

多晶材料在外界条件作用下晶粒取向偏离随机分布的状态。材料中晶粒取向的4种分布状态，如图所示，图中f(g)为取向分布密度，g为晶体的取向(见取向分布函数)。当晶粒取向随机分布或无织构时，f(g)在取向空间处处是1(图a)。但当晶粒取向集中在某一或某些取向附近时，则晶粒形成择优取向分布，如图b所示。还有一些不属于图a、b的中间情况，如图c、d所示，这两种情况并没有明显的择优取向现象，但有这两种分布状态的材料也同样存在各向异性。图b、c、d所示的晶粒取向都偏离了随机分布状态，都应该认为是织构现象。因此，晶粒取向是否偏离随机分布是确定多晶材料是否具有织构的依据。

类型和描述方法 织构在金属材料中的存在具有普遍性。工业上常见有铸造织构、变形织构、再结晶织构、晶粒长大织构、相变织构等。材料的织构不仅受加工、热处理方式及其工艺参数的影响，而且还受金属的点阵类型、合金元素的性质与含量、材料的原始组织状态等因素的影响与控制。

多晶材料的织构常用X射线衍射照片、极图、反极图和取向分布函数表示。由于晶体取向需要三个独立参数才能确定，因此，只有三维取向分布函数才能准确地表示织构，并且还能用它定量地描述与分析织构。三维取向分布函数在织构领域已得到了广泛应用，并且仍在不断发展着。其他表示织构的传统方法都只能是晶体取向分布的某种投影，一般难以直接表示晶体取向及其分布。极图和反极图简便且直观，也常被采用。衍射照片法古老费时且不能定量，已趋于淘汰。

织构的类型和组分常用密勒指数表示。对立方金属而言(hkl)[uvw]表示板织构，(hkl)表示板面或板面法向，[uvw]表示轧制方向。[uvw)表示挤压织构、丝织构或线织构，<uvw>为材料的轴向。{hkl}表示面织构，密勒指数表示测试面或测试面的法向。六方金属材料晶面晶向指数可换算成立方坐标系的表达形式。密勒指数表示织构虽然很直观，但是为了定量分析和计算的方便，晶体取向常用欧拉角描述。密勒指数与欧拉角的表示存在量的换算关系。

研究目的和方法 织构的研究有着重要的价值。为了充分发挥材料的服役性能或成形性能，常设法赋予某种材料一定的织构组态，如在硅钢片、电容器铝箔、干电池用锌皮、罐用铝合金薄板、装甲板及功能陶瓷材料的生产中，人们采用了专门的生产技术和工艺。研究材料的弹性和屈服行为与织构的关系，可深入分析材料各向异性行为的微观本质，建立本构关系。对织构与材料弹性行为关系的研究较多且深入，而对材料屈服行为与流变行为关系的研究也方兴未艾。X射线物相定量分析中也考虑了织构的影响。借助晶体取向及其分布随过程变化的信息，可深入研究材料的熔铸、塑性变形、疲劳、损伤和断裂、再结晶和相变等力学冶金和物理冶金的机理及过程规律，探求材料性能最佳化的途径。织构研究在高对称金属领域进行广泛，在低对称金属、金属间化合物领域发展很快，在非金属无机材料、聚合物、岩石、矿石等领域也日益为人所瞩目。

虽然多晶材料的织构描述了晶体取向的概率统计分布状态，个别晶体取向的变化可不影响整体分布结果，但是，金属材料的物理冶金过程往往受新生小晶体(胚)和组织结构的控制和晶体取向整体分布状态的制约。为了探明这些因素之间的相互关系(见变形微观不均匀性)，弄清某物理冶金现象的演变规律，人们往往将材料的织构资料结合电子显微分析术所获得的信息进行综合分析和研究。

织构的研究有腐蚀坑法、磁转矩法、电子衍射法、中子衍射法、偏光法及X射线衍射法等，其中X射线衍射法应用最广泛。为了提高测量的精度，织构的测定使用了同步加速器。材料的织构由实验室测定发展到了能控制工业生产的在线检测技术。在线检测技术中配有织构分析程序，因而加快了织构测定速度，提高了生产的控制技术。