论文部分内容阅读
织构对材料性能影响巨大,而织构的计算及模拟已成为织构研究的一个重要分支,并已延伸到工程应用。因此运用计算机技术准确有效地计算和模拟织构,在很大程度上替代实验观察,缩短实验周期具有重要意义。磁性转变对材料的热力学性质有着极大的影响,而研究磁性转变的CALPHAD方法中很多是基于经验假设的模型,有很大的物理局限性,所以寻求具有物理意义的模型来描述磁性转变具有很大的理论意义。由于描述晶粒有序性的织构与描述磁畴有序性的磁性转变具有相似性,所以将织构模拟的方法运用到磁性转变的描述中不失为一种大胆的尝试。本工作利用MATLAB编程,模拟出了立方晶系织构轴指数为<100>、<110>、<111>、<112>及织构偏离程度为0、0.6、0.8、1的丝织构衍射图形,绘制了任意晶系的{001}、{110}、{111}、{112}标准投影图。采用X射线衍射的方法测定了冷轧取向硅钢板(牌号30Q120)的织构信息,结果表明板内存在Goss织构{110}<100>和旋转立方织构{001}<110>。运用基于MATLAB的织构分析工具箱MTEX编程分析了取向硅钢的实测极图数据并模拟出了取向分布函数(ODF)截面图,结果与实验值吻合较好。采用CALPHAD方法中的理论模型并结合MATLAB计算评估了铁磁性材料Fe、Co、Ni的线性热膨胀系数。为了便于分析,本工作将线性热膨胀系数分成非磁性贡献部分和磁性贡献部分。其中非磁性贡献部分的描述是基于改进了的Grüneisen-Debye模型,在这个模型中Debye温度被视为一个待定的常量。磁性贡献部分的描述是基于两个理论模型,即Bragg-Williams-Gorsky近似和Fermi-Dirac分布函数。各模型中的参数均通过最小二乘法拟合得到,结果表明,计算值与实验值吻合较好。基于织构模拟的方法,创新性地采用了三维取向分布方法描述了磁畴并对自发磁致伸缩做了初步计算。