IMG04 305 (2)

304 14. Wpływ mikrostruktury na właściwości stopów

niu) ziarn, rozciągnięciu wtrąceń niemetalicznych i zanieczyszczeń w kierunku największego odkształcenia. Natomiast tekstura polega na przyjęciu przez poszczególne ziarna statystycznie uprzywilejowanego kierunku krystalograficznego. Struktura włóknista może, ale nie musi, być steksturowana. Ponadto strukturze włóknistej mogą odpowiadać różne tekstury, jak to przedstawiono poglądowo na rys. 14,2,

Metale polikrystaliczne, zwłaszcza drobnoziarniste, nie wykazują anizotropii dzięki przypadkowej orientacji krystalograficznej poszczególnych ziarn. Duże ziarna wyraźniej przejawiają swoje indywidualne cechy, toteż metale gruboziarniste mogą odznaczać się śladową anizotropią, objawiającą się pewnym rozrzutem wyników. Sytuacja ulega zmianie, jeżeli metal polikrystaliczny jest steksturowany. Uprzywilejowana orientacja większości ziarn powoduje anizotropię, zarówno materiałów grubo- jak i drobnoziarnistych.

Poszczególne właściwości danego materiału wykazują różny stopień anizotropii, co wyraźnie zależy od typu struktury krystalicznej. Struktury układ.u regularnego odznaczają się pomijalną anizotropią właściwości fizycznych (np. przewodność elektryczna i cieplna, rozszerzalność cieplna), podczas gdy struktury innych układów wykazują wyraźną anizotropię tych właściwości. Natomiast właściwości mechaniczne odznaczają się silną anizotropią (np. wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, moduł Younga) bez względu na typ struktury. Różnice zwłaszcza wydłużenia wynoszą do kilkudziesięciu procent (rys. 14.3). Anizotropię zwykle potęgują wydzie-

o kierunkiem walcowania

Rys. 14.3. Anizotropia blachy miedzianej o teksturze (100) i [001]

I - wytrzymałość na rozciąganie R„, 2 - wydłużenie A_s

lenia zanieczyszczeń i wtrąceń niemetalicznych wyciągnięte albo rozłożone w kierunku obróbki. Włóknistość struktury powiększa bowiem różnice właściwości mierzonych równolegle albo prostopadle do kierunku obróbki.

Tekstura odkształcenia plastycznego jest szczególnie wyraźna w przypadku blach i drutów. Typowe tekstury odkształcenia kilku metali podano w tabl. 14.1. Tekstura materiałów konstrukcyjnych ogólnie jest niepożądana. Ponieważ rekrystalizacja nie usuwa całkowicie tekstury, pozostającej jako tzw. tekstura rekrystalizacji, dla blach

19

305

14.2. Klasyfikacja mikrostruktur

j taśm dopuszczalną anizotropię ustalono umownie. Tak na przykład blachy i taśmy jcstali niskowęglowej (ok. 0,15% C) uważa się za właściwe, jeżeli różnica wydłużenia w kierunkach równoległym i prostopadłym do kierunku walcowania nie przekracza 7%.

TABLICA 14.1

Tekstury odkształcenia kilku metali

		Rodzaj obróbki plastycznej
Metal		walcowanie |		trzcciąganie
	Struktura	płaszczyzna || do płaszczyzny walcowania	kierunek fl do kierunku walcowania .	kierunek || lo kierunku ciągnienia
Ag Al		(110)	[112]	[Ul]
Au	RSC	i	i	i
Cu Ni		(112)	Lin]	[100]
Fe
Mo Ta	RPC	(100)	[011]	[110]
W
Cd Mg Zn	HZ	(0001)	[1120]	[0001]

W magnetycznie miękkich blachach transformatorowych wyjątkowo tekstura jest pożądana. Optymalne właściwości magnetyczne uzyskuje się, jeżeli strumień indukcji jest zgodny z orientacją tekstury (kierunkiem walcowania). Realizacja postulatu jest możliwa, ponieważ w transformatorach kierunek strumienia indukcji jest stały.

Najbardziej pożądana jest struktura ujednorodniona, ponieważ zapewnia optymalne właściwości materiału.

Dla struktury ujednorodnionej uprzywilejowaną geometrycznie formą są ziarna poliedryczne. Statystycznie nieuporządkowana orientacja ziarn i dominujący polie-dryczny kształt zapewniają izotropię właściwości. Wreszcie brak naprężeń własnych nie zmienia rozkładu naprężeń wywołanych obciążeniem przyłożonych sił.

Spośród struktur ujednorodnionych najbardziej pożądane są struktury drobnoziarniste, z powodu większej wytrzymałości i twardości, przy braku kruchości i niewielkim rozrzucie wyników prób właściwości mechanicznych. Struktury gruboziarniste są na ogół niepożądane, ponieważ często są kruche, a ponadto mają