Textura (cristalografía)

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Textura  : la orientación predominante de los granos de las redes cristalinas en un policristal . En materiales metálicos , puede ocurrir durante la cristalización , deformación plástica , recristalización y algún otro procesamiento. Distingue la textura axial o fibrosa, plana y completa (dos componentes). [una]

Propiedades y Aplicaciones

Un policristal texturizado tiene anisotropía y se acerca a las propiedades de un solo cristal . En el caso límite, toda la muestra puede convertirse en un pseudocristal único. A veces hay varias orientaciones ideales, y la dispersión general de orientaciones en este caso es mayor.

El texturizado se usa ampliamente para mejorar el rendimiento de algunos materiales, como los aceros para transformadores. En otros casos, como los aceros de embutición profunda, puede ser perjudicial.

Función de distribución de orientación

Es posible una representación 3D completa de la textura cristalográfica con la función de distribución de orientación (ODF), que se puede lograr analizando un conjunto de figuras polares o espectros de difracción. Posteriormente, todas las figuras polares se pueden derivar de la FRO.

Clasificación de texturas según la naturaleza de la disposición de la red de cristalitos individuales

Cualitativamente, el tipo de textura está determinado por la naturaleza de la ubicación de la red de cristalitos individuales en un material policristalino en relación con los ejes externos de la muestra. Se distinguen las texturas monocomponente , cuando en un policristal hay un solo grupo de cristalitos, que tiene una orientación preferente, y las texturas multicomponente , cuando hay varios grupos de cristalitos caracterizados por diferentes orientaciones.

Asigne texturas axiales, planas y completas.

Textura axial

La textura axial se caracteriza por la presencia de una dirección cristalográfica predominante, es decir, el eje de textura, que coincide con la dirección exterior de la muestra. La red cristalina de varios granos de una muestra policristalina es codireccional con alguna dirección cristalográfica con cierta probabilidad.

Los planos reticulares perpendiculares al eje de la textura se denominan diatrópicos .

La textura axial es simple, cuando el eje de la textura coincide con la dirección exterior de la muestra, y compleja. Este último es de varios tipos:

Wasserman y Greven dan ocho tipos teóricamente posibles de textura axial, y la textura cónica también se clasifica como axial.

Clasificación de texturas según la condición de ocurrencia

Dependiendo de las condiciones de ocurrencia, se distinguen las texturas: crecimiento, deformación, recristalización.

La distribución real de la orientación del grano en un material sujeto a deformación se denomina textura de deformación . Si dicho material se somete a recristalización, se vuelve a formar una textura en él. Puede ser idéntico al original, pero, por regla general, es muy diferente. Tal textura se llama textura de recocido . [2]

Texturas de crecimiento

La textura de crecimiento, en primer lugar, incluye la textura de fundición. En el proceso de cristalización de lingotes, una consecuencia de la eliminación de calor dirigida es el crecimiento orientado de cristales columnares.

También se utiliza el método de cristalización dirigida, en el que se crean condiciones para la eliminación acelerada de calor en la dirección del eje del lingote. Después de la solidificación, dicho lingote consta de cristales largos alargados a lo largo de su eje.

La textura de crecimiento se observa en materiales producidos electrolíticamente.

Se observa en películas obtenidas por condensación de una sustancia a partir de vapores sobre un sustrato. En este caso, la textura de la película depende de la textura del sustrato. [3]

Texturas de deformación

Durante el laminado en frío de metales con una red de cubos centrados en el cuerpo, muchos granos se orientan de modo que la cara del cubo (100) quede en el plano de la hoja, y para metales con una red de cubos centrada en la cara, se coloca un plano diagonal (110). establecido. Estos planos cristalográficos están orientados en la dirección de laminación, respectivamente, como sigue: [110] y [112].

Cuando se trefila alambre de cobre o aluminio, la diagonal espacial [111] o el borde del cubo [100] se coloca paralelo al eje del alambre o la dirección de trefilado, y cuando se trefila alambre de hierro, la diagonal de la cara del cubo [ 101] se ajusta paralelamente a la dirección de la fuerza de tracción. [cuatro]

Texturas de recristalización (recocido)

Se observan texturas de recristalización en cobre, hierro, aluminio y otros metales.

Tres casos diferentes son posibles durante la recristalización:

La textura de la recristalización depende en gran medida de la textura de la deformación, la pureza del metal y la naturaleza del recocido.

Métodos de investigación

Por regla general, la textura de un material cristalino se examina mediante difracción de neutrones , análisis de difracción de rayos X y microscopía (tanto óptica como electrónica).

En el análisis por difracción de rayos X, el objeto de estudio es la macrotextura, ya que se examina un área con un tamaño del orden de un centímetro cuadrado. La microtextura, en cambio, puede estudiarse mediante difracción de electrones reflejados , con cuya ayuda es posible obtener no solo figuras polares, sino también información sobre las formas, tamaños y posición de los granos, sobre su desorientación .

Nitidez de la textura

Véase también

Notas

  1. Livshits B. G. Metalografía. - M. : "Metalurgia", 1990.
  2. Metalurgia física / Ed. R. Kana. - Tema. 3.- M .: "Mir", 1968.- S. 399.
  3. M. M. Borodkina, E. N. Espectador. Análisis de rayos X de la textura de metales y aleaciones / Revisor: Académico Ya.V. Ageev. - M. : "Metalurgia", 1981. - S. 9. - 272 p.
  4. 1 2 SS Steinberg. Ciencia de los Metales / Ed. EN. Bogachev y V. D. Sadovsky. - Sverdlovsk: "Editorial científica y técnica estatal de literatura sobre metalurgia ferrosa y no ferrosa", 1961. - S. 156, 176. - 14.350 copias.