集合组织の测定と表示

《集合组织の测定と表示》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、61第一章　集合組織の測定と表示1.1　集合組織とその表現結晶は原子の規則的な格子配列のために，単結晶の物性には異方性があり，結晶方向によって物理的，化学的，機械的性質が異なる．多くの工業材料は多数の結晶粒の集合体であり，各結晶粒の内部では原子が正しく配向しているが，その配向の向きは結晶粒ごとに異なる．このような多結晶材料でも，凝固や塑性加工，熱処理などにさいして結晶の成長や変形の異方性から，製造工程において結晶粒の配向の統計的偏り，すなわち優先方位が発生する．優先方位をもつ多結晶体の結晶方位分布状

2、態集合組織という．単結晶の異方性は多結晶体にもその集合組織の発達程度に応じて受け継がれるので，異方性を活用して素材の特性を最大限に発揮させ，一方ではその悪影響を軽減させる集合組織制御技術は材料の有用性を高める有効な手段である．材料特性と集合組織の関係を把握し，集合組織形成機構を理解してその制御技術を確立するには，集合組織の優先方位を決定して，それらの存在比率および分散状態を定量的に解析する必要がある．いいかえれば次のように定義される結晶粒方位分布関数f(g)を求めて，集合組織の定量的表現を行うことで

3、ある．⊿V(g)／V0=f(g)dg　　　　(1.1)ここで，V(g)は材料に固定した座標系において結晶方位gとdgの範囲にある結晶粒の体積V0は測定した結晶粒の全体積である．結晶方位，すなわち材料座標系に対する結晶座標系の関係を定めるパラメータg次節に述べるように図示および数値表示することができる．そのさいに結晶座標系としては単位空間格子を基準にとり，立方晶では右手系にとった<100>61方向を基本3軸とするのが通例である．一方材料座標系としては製造工程に由来する特定の方向を基準とにとると結晶方位

4、の対象性が高く，材料特性上の特徴もよく示すことができる．たとえば圧延板では圧延方向（RD），板幅方向（TD），圧延面法線方向（ND）を右手系とする基本3軸にとるのが一般的である．これらの座標系の問の方位関係を一義的に指定するには3個の独立変数が必要であり，パラメータgは最低3個の変数の組合せとして与えられねばならない．本章では主に結晶系としては立方晶結晶，材料としては圧延板を対象とする．1.2結晶方位の表現1.2.1　図示法結晶方位はステレオ投影図を用いた極点図により，対称性などその特徴をよく表現す

5、ることができる．極点図は，基準として固定する座標系を材料または結晶にとるかによって，正極点図と逆極点図との二通りの表現法がある．a．ステレオ投影図ステレオ投影法は，球面投影をさらに一つの平面上に投影して，結晶方位を表示する方法である．球面投影では図1.1のように投影球をとり，これを地球にたとえて北極，南極，赤道面とを定める．結晶を投影球の中心におき，球の中心を通る結晶面法線を延長して投影球面と交わる点を投影点とする．ステレオ投影では，図1.2のようにこの球の赤道面を投影面にとり，球面投影点と南極また

6、は北極とを結ぶ直線が投影面と交わる点を結晶面(hkl)の投影点とし，(hkl)極（または極点）とよぶ．図1.3は，立方晶結晶の（001）面を投影面に平行に置いた場合の主要な結晶面の極点位置を描記したもので，（001）標準投影図という．ステレオ投影法の詳細については文献1を参照するとよい．　　図1.1　球面投影法　　　　　　　　　　図1.2　ステレオ投影法61図1.3　(001)標準投影法b．正極点図正極点図は図1.4のように材料座標系を投影球に固定して，特定結晶面[hkl]の極点位置をステレオ投影図

7、上に描記したものである．圧延板では圧延面を投影面に平行におく．すると圧延方向は投影魂の赤道面すなわち投影図の基準円上にあり，投影図の上下方向と平行にとるのが通例である．Ⅹ線回折による結晶方位測定結果は正極点図として容易に描記できる．Ⅹ線回折ではフリーデル（Friedel）の法則から結晶面の表裏を区別できないので，正極点図は中心対称性をもっているから，投影は上半球に限ってよい．表1.1　正極点図上の極点間相互角度関係61図1.4　正極点図．()[]方位．[hkl]極点図上で一つの結晶方位は，その結晶面

8、の多重度の半分に相当する数の極点（表1.1）が一定の相互角度関係（表1.1）をもって配列した図形として表現される．最も簡単な結晶方位表現は，結晶座標系の基準となる三つの互いに90°隔たる{100}極点によって示される．c．逆極点園逆極点図は図1.5のように結晶座標系を固定し，（001）面を投影面と平行において，このステレオ投影図上に材料の特定方向，たとえば圧延方向の方位を描記したものである．この投影図の基準は（001）標準投影図（図1.3）ウと同じなので，逆極点図を標