ZOBRAZOVÁNÍ TEXTUR

J. Marek ¹ , M. Černík ²

¹ ČVUT – FJFI – KIPL , Trojanova 13, 120 00 Praha 2, marek@troja.fjfi.cvut.cz

² S.Steel Košice,s.r.o., 044 54 Košice, Slovenská Republika, mcernik@usske.sk

Při studiu polykrystalických materiálů má nezastupitelné místo texturní analýza.Textura a struktura, v metalografickém slova smyslu, často velmi úzce spolu souvisí. Jsou výsledkem daného technologického postupu a současně určují vlastnosti daného materiálu..Proto je znalost textury a struktury pro metalurgy velmi potřebná. Samotný pojem textura charakterisuje a popisuje přednostní orientaci krystalitů daného polykrystalického materiálu. Určením celkové krystalografické orientace zjistíme též anisotropní vlastnosti daného polykrystalického materiálu. Výsledná anisotropie je daná anisotropií samotných krystalitů a jejich orientací.

Texturní analýza prošla určitým metodickým vývojem. Nejprve se textuře věnovali geologové při studiu geologických procesů a přeměn hornin a minerálů zemského povrchu. S nástupem průmyslové výroby a vývojem nových materiálů se textuře věnovala a stále věnuje značná pozornost. Nejprve se textura popisovala z  naměřených pólových obrazců, později, s nástupem výpočetní techniky, se textura popisuje orientační distribuční funkcí -ODF. ODF zahrnuje pojem orientace, který , v souvislosti s texturou je nutno si osvojit.

Od začátku, se textura polykrystalických a zvláště kovových materiálů, určovala rengenovou difrakcí na specíálně konstruovaných texturních goniometrech. V součastnosti se používá i neutronová difrakce. Texturní goniometry se stále zdokonalují, jejich chod je programově řízen počítačem a pro vyhodnocování textur a z nich vyplývajících anisotropních vlastností materiálů je řada programových souborů, které zpracovávají naměřené údaje. Stále je však nutné znát základní principy a teoretické poznatky při vyhodnocování textur. Je nutné si osvojit pojmy, jako např.symetrie, souřadný systém, orientace, ideální orientace krystalitů, Eulerovy úhly, stereografická projekce, standartní projekce monokrystalu, konstrukce pólového obrazce, ODF apod. Pro praxi jsou zajímavé vypočtené hodnoty koeficiantů normálové anisotropie, které u velmi tenkých materiálů nelze přímo spolehlivě měřit.

Zobrazení textury je velmi specifický úkon.. Pólové obrazce dávají prvý obraz o textuře vzorku, bez kvantitativního hodnocení.. ODF se běžně zobrazuje jako soubor řezů Eulerovým prostorem pro jeden jeho konstantní úhel, které komplexně charakterizují texturu vzorku. Relativně velké množství vzájemně navazujících řezů však může “zamlžit” některá podstatná

fakta. Zajímavý způsob je zobrazení ODF ve standartní projekci (001) , který poskytuje dobrý přehled o texturě mareriálu v jediném obrázku a jehož rozbor je součástí předloženého referátu.

Poznatky získané při texturní analýze se uplatňují při studiu: fázových transformací, rekrystalizace, procesech tváření (válcování, lisování, tažení drátů), dále vrstev a povlaků , analýze mechanizmů skluzu a porušení materiálů. Často jsou měření krystalových struktur citlivější než klasická zkoumání optickým mikroskopem. Je třeba věnovat značnou pozornost teoretickému studiu a aplikovat jeho poznatky v praxi.

V referátu bude uvedeno:

Otáčení souřadné soustavy vzorku do souřadné soustavy krystalu pomocí Eulerových úhlů, postupné otáčení pro úhly F1, F, F2.

Matice otáčení a význam jejích prvků.

Definice ODF a její výpočet z  naměřených pólových obrazců, pomocí rozvoje kulových funkcí.

ODF v Eulerově prostoru a její zobrazení pomocí řezů v tomto prostoru.

Polohy ideálních orientací krystalů (hkl)/uvw/ v Eulerově prostoru.

Zobrazení ODF ve standartní projekci (001) a zakreslení ideálních orientací.