顯微組織與織構

取向分布函數(orientation distribution function)

極圖與反極圖是織構好用的二維快照,但每一種都丟掉了一些資訊。取向分布函數(ODF)是完整而誠實的記帳:它說明,對每一種可能的晶粒取向,有多少晶粒具有那個取向。如果織構是晶粒指向哪裡,ODF 就是遍及所有可能指向的完整直方圖。

一個晶粒的取向需要三個數字來指定——一個轉動有三個自由度,通常以三個歐拉角(phi1, Phi, phi2)給出。ODF,f(g),是那個三維取向空間中每個取向 g 處的晶粒密度,經正規化使得無織構(隨機)樣品處處 f = 1。數值以隨機密度的倍數(m.r.d.)來讀:某取向 f = 8 代表晶粒在那裡出現的機會是隨機樣品的八倍;f 接近 0 代表那個取向被迴避。因為單一極圖是這個三維函數的二維投影,所以要把數張量測到的極圖作數學反演來重建 ODF,或直接由數千個個別 EBSD 取向量測建立起來。

ODF 是織構的基準描述,因為其他一切都由它推得:任何極圖或反極圖都能由 ODF 算出,而多晶體隨方向而變(異向性)的性質——剛性、降伏、磁性行為——都能以 f(g) 為權重、對單晶性質加權平均來預測。誠實的提醒:由少數幾張極圖重建 ODF 是一種反演,可能不唯一(經典的鬼影假象),所以需要謹慎;而且取向空間有它自己的對稱性(來自晶體的點群),所以 ODF 只在一個縮減、不重複的區域內作圖。

一個在戈斯取向 {110}<001> 的歐拉角處有 f = 20 m.r.d. 尖峰的 ODF,告訴你變壓器鋼在立方邊取向的晶粒密度是隨機的 20 倍——這樣的排列足以把易磁化軸導向沿著板面,大幅削減鐵芯損耗。

ODF 是晶粒取向的完整三維密度;以隨機密度倍數表示的峰高,量度織構有多尖銳。

ODF 是完整的織構描述,但由極圖重建它是一種可能產生虛假鬼影峰的反演;由少數極圖得到的結果應謹慎看待。數值是相對的(隨機的倍數),不是絕對的晶粒數。

又稱
ODF取向分佈函數