Параметри текстури Кернса та властивості гексагональних моно-та полікристалів

Abstract

UK: Постановка проблеми.Фізико-механічні властивості полікристалів визначаються відповідними властивостями монокристалів (кристалітів), що складають полікристал, та розподілом останніх за орієнтацією в полікристалі (текстурою). У металів ізгексагональною структурою використанняпараметрів текстури Кернса, що показують ступінь збігу гексагональної осі кристалітів із заданим напрямком у полікристалічному зразку, дозволяє визначити властивість полікристалау цьому напрямку, якщо відомі властивості монокристалау напрямку його гексагональної осі та перпендикулярному напрямку. Можливетакож розв’язання зворотноїзадачі: визначення властивостей монокристала у напрямку його гексагональної осі та перпендикулярному напрямку за даними властивостей полікристалата визначеними параметрами текстури Кернса. Матеріали та методики.Досліджували пружні та механічні характеристики гексагональних сплавів на основі титану (Grade 1 і VT1-0) і магнію (Mg–10% Li і ZE10) після різних типів деформації –вальцювання,поперемінного згинання і гвинтової екструзії. Параметри текстури Кернса визначали рентгенівським методом за даними побудови обернених полюсних фігур (ОПФ) напрямку нормалі (НН) до площини листів та напрямку вальцювання (НВ). Результати експерименту.Показано, що вказаний метод дозволяє розраховувати пружні та механічні властивості зазначених полікристалів після проходження ними різних видів деформації з похибкою не більше 5–10%, а також розв’язувати обернену задачу розрахунку властивостей монокристалів ізпохибкою не більше 5%. Висновки.Використання параметрів текстури Кернса та характеристик монокристалів магнієвих сплавів ZE10, Mg 5 % Li, титану Grade1 і ВТ1-0 дозволило розрахувати відповідні властивості полікристалів та їх анізотропію. Використання параметрів текстуриКернса, експериментальних значень модуля пружності, меж міцності та плинності полікристалічних листів досліджуваних магнієвих і титанових сплавів дозволило оцінити характеристики. Між значеннями модуля пружності, механічними характеристиками досліджуванихлистів магнієвих і титанових сплавів, з одного боку, та відповідними параметрами текстури Кернса, з іншого боку, існують сильні кореляційні зв’язки.

EN: Problem statement. Polycrystals' physical and mechanical properties are determined by the corresponding properties of single crystals (crystallites) that make up the polycrystal, and their distribution by orientation in the polycrystal (texture). In metals with a hexagonalstructure, the use of Kearns texture parameters, which show the degree of coincidence of the hexagonal axis of crystallites with a given direction in a polycrystalline sample, allows determining the property of a polycrystal in this direction, if the properties of a single crystal in the direction of its hexagonal axis and the perpendicular direction are known. It is also possible to solve the inverse problem: determining the properties of a single crystal in the direction of its hexagonal axis and the perpendicular direction based on the properties of the polycrystal and the determined of the Kearns texture parameters. Materials and methods.Elastic and mechanical characteristics of hexagonal alloys based on titanium (Grade 1 and VT1-0) and magnesium (Mg−10% Li and ZE10) were studied after different types of deformation −rolling, alternating bending, and twist extrusion. The Kearns texture parameters were determined by the X-ray method based on the data of the construction of inverse pole figures (IPF) in the normal direction (ND) to the sheets plane and the rolling direction (RD). The results of the experiment.It is shown that the specified method allows to calculate the elastic and mechanical properties of the specified polycrystals after they undergovarious types of deformation with an error of no more than 5−10%, as well as to solve the inverse problem of calculating the properties of single crystals with an error of no more than 5%. Conclusions.Using the parameters of the Cairns texture and the characteristics of single crystals of magnesium alloys ZE10, Mg 5% Li, titanium Grade1 and VT1-0 made it possible to calculate the corresponding properties of polycrystals and their anisotropy. The use of Cairns texture parameters, experimental values of the modulus of elasticity, tensile strength and yield strength of polycrystalline sheets of the studied magnesium and titanium alloys made it possible to evaluate the characteristics. There are strong correlations between the values of the modulus of elasticity, the mechanical characteristics of the studied sheets of magnesium and titanium alloys, on the one hand, and the corresponding parameters of the Cairns texture, on the other hand.