X-Ray Study of Yttrium Texture Using Standard and Extended Dialing Pole Densities

Abstract

Various methods of experimental study of the texture of polycrystalline metals and alloys are considered. The texture formed upon plastic deformation or upon recrystallization annealing leads to anisotropy of the physical and mechanical properties of metallic materials. For express calculations of the values of anisotropic physical properties of polycrystals, methods based on the use of integral characteristics of textures are preferred. An X-ray method for calculating orientation factors for textured metals with a hexagonal close-packed structure is discussed. Calculation of the orientational factor of texture Δi assumes averaging over the representative volume of the polycrystalline sample under study. The basis for calculating the orientational factors of a textured polycrystal is the reverse pole figure. In the standard method for calculating the reverse pole figure of hcp metals, 17 crystallographic orientations are used. Yttrium texture analysis can be performed using an extended set of pole densities on the reverse pole figure. A method for calculating the reverse pole figure for hcp metals is proposed, which takes into account 24 crystallographic orientations. The data of X-ray diffraction studies of polycrystalline yttrium after deformation by cold rolling with a degree of deformation ɛ = 45% are discussed. On the basis of the obtained X-ray data, the reverse pole figures of deformed yttrium were constructed using the standard method and using an extended set of pole densities. The orientation factor of the texture Δi of the deformed yttrium polycrystal was determined. A comparative calculation of the resistivity ρi of textured yttrium has been performed using two experimental procedures. The extended set of pole densities on the reverse pole figure is most convenient when studying samples in which a sharp deformation texture is formed. The proposed technique accurately describes the dynamics of texture formation, describes more precisely the features of the pole density distribution on the reverse pole figure, and allows one to determine the anisotropic physical properties of materials. В статье рассматриваются различные методы экспериментального исследования текстуры поликристаллических металлов и сплавов. Сформированная при пластической деформации или при рекристаллизационном отжиге текстура приводит к анизотропии физических и механических свойств металлических материалов. Для экспресс-расчетов величин анизотропных физических свойств поликристаллов предпочтительными являются методики, основанные на использовании интегральных характеристик текстур. Обсуждается рентгеновская методика расчета ориентационных факторов для текстурованных металлов с гексагональной плотноупакованной структурой. Расчет ориентационного фактора текстуры Δi предполагает усреднение по представительному объему исследуемого поликристаллического образца. Основой для расчетов ориентационных факторов текстурованного поликристалла является обратная полюсная фигура. Стандартная методика построения обратной полюсной фигуры ГПУметаллов требует учета 17 полюсных плотностей. Текстурный анализ иттрия возможно выполнить по расширенному набору полюсных плотностей на обратной полюсной фигуре. Предложена методика построения обратной полюсной фигуры для ГПУ-металлов на основе 24 полюсных плотностей. Обсуждаются данные рентгенографического исследования поликристаллического иттрия после деформации холодной прокаткой со степенью деформации ε = 45 %. На основе полученных рентгенографических данных построены обратные полюсные фигуры деформированного иттрия с использованием стандартного метода и с использованием расширенного набора полюсных плотностей. Определены ориентационного фактора текстуры Δi деформированного поликристалла иттрия. Выполнен сравнительный расчет удельного сопротивления ρi текстурированного иттрия по двум экспериментальным методикам. Расширенный набор полюсных плотностей на обратной полюсной фигуре наиболее удобен при исследовании образцов, в которых сформирована острая текстура деформации. Предлагаемая методика позволяет точнее описывать динамику текстурообразования, описывать неоднородность распределения полюсной плотности на обратной полюсной фигуре и определять анизотропные физические свойства материалов.