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Preferred orientation in α-uranium

1954; University of Toronto Press; Volume: 2; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1016/0001-6160(54)90189-3

1878-0768

C.M. Mitchell, J. F. Rowland,

Fusion materials and technologies

The preferred orientation of uranium rolled in the α-range has been investigated by X-ray diffraction using a spherical specimen in the Geiger counter spectrometer. Complete figures of the principal pole distributions have been obtained without absorption correction. At low rolling temperatures, a texture is obtained having principal pole maxima corresponding to a single unit cell orientation. The (001) and (100) pole maxima lie in the plane normal to the rolling direction at 30 and 60 degrees respectively to the compression axis; the (010) pole maximum is parallel to the rolling direction. At higher rolling temperatures near the recrystallization point a duplex texture is obtained, having a common (001) pole maximum at 20 degrees to the compression axis, and having the (010) and 110) poles parallel to the rolling direction. The unit cell probability distribution has been derived using two principal pole distributions, and from this the inverse pole figures have been calculated, giving the distributions of the compression axis and of the rolling direction over the unit cell. A direct comparison of the rolling figures predicted by Calnan and Clews is obtained from the inverse pole figures. Good agreement is obtained with the figures predicted for rolling at low temperatures where deformation occurs predominantly by twinning with a small amount of slip. The rolling figures obtained at high temperatures giving the duplex texture are not in agreement with Calnan and Clews. A treatment of the deformation of α-uranium during tension, compression and rolling is described, using the glide mechanisms determined by Cahn, which is compatible with both the low- and high-temperature textures. The reorientation of the (010) axial and the duplex (010)-(110) axial textures upon recrystallization has been investigated. The (010) texture is shown to be relatively stable under recrystallization. The duplex texture undergoes reorientation to give a single component texture having the (151) pole axial. A (100) pole maximum occurs along the rolling direction which is shown to be due to overlapping of four symmetric components. On a investigué, au moyen de la diffraction des rayons X, l'orientation préférentielle de l'uranium-α laminé, en se servant d'un échantillon sphérique, monté sur un “spectrométre” á compteur Geiger. Des figures polaires, complétes, pour les distributions principales des pôles, furent obtenues sans correction pour l'absorption. Aux basses températures de laminage on obtient une texture, dont les maxima principaux des pôles correspondent à une orientation unique de la maille cristalline. Les maxima des pôles (100) et (001) se trouvent dans le plan perpendiculaire à la direction de laminage, à 30° et à 60°, respectivement, par rapport à l'axe de compression; le maximum du pôle (010) est parallèle à la direction de laminage. Aux températures plus élevées de laminage, proches du point de recristallisation, une texture double est obtenue, ayant un maximum du pôle (001) commun à 20° par rapport à l'axe de compression, et dont les pôles (010) et (110) sont parallèles à la direction de laminage. La probabilité de la distribution de la maille a été déterminée en se servant de deux distributions principales des pôles; partant de là, les figures polaires, inverses, furent calculées, ce qui a donné les distributions des axes de compression et des directions de laminage dans la maille. En se basant sur les figures polaires, inverses, on obtient une comparaison directe avec les figures de laminage prédites par Calnan et Clews. On constate un bon accord avec les figures prédites pour le laminage aux basses températures, où la déformation s'opère principalement par maclage avec très peu de glissement, Les figures obtenues aux températures plus élevées de laminage, donnant des textures doubles, ne s'accordent pas avec les prédictions de Calnan et Clews. On décrit un traitement de la déformation de l'uranium pendant la traction, la compression et le laminage, en employant le mécanisme de glissement déterminé par Cahn, qui est en accord avec les textures obtenues aux basses, ainsi qu'aux hautes températures de laminage. On a investigué la réorientation de la texture axiale (010) et de la texture axiale, double (010)-(110) lors de la recristallisation. Il est constaté que la texture (010) est relativement stable pendant la recristallisation. La texture double subit une réorientation donnant une texture simple, dont l'axe est constitué par le pôle (151). Un maximum polaire (001) qui se présente le long de la direction de laminage est dû à un enchevauchement de quatre composantes symétriques. Die bevorzugten Orientierungen von im α-Gebiet gewalztem Uran wurden an einer kugelförmigen Probe mit Hilfe eines Zählrohr-Spektrometers röntgenographisch gemessen. Vollständige Polfiguren wurden ohne Korrekturen für Absorption erhalten. Bei tiefen Walztemperaturen trat eine Textur auf, deren Hauptpolmaxima einer einzigen Elementarzellorientierung entsprach. Die Maxima der (001) and (100) Pole liegen in der zur Walzrichtung senkrechten Ebene und 30° resp. 60° zur Kompressionsrichtung. Das (010) Polmaximum ist der Walzrichtung parallel. Bei höheren Walztemperaturen, die in der Nähe des Rekristallisationspunktes lagen, trat eine Doppeltextur auf; sie hat ein gemeinsames (001) Polmaximum 20° von der Kompressionsrichtung und die (010) und (110) Pole parallel zur Walzrichtung. Die Elementarzellverteilungsfunktion wurde unter Zugrundelegung von zwei Hauptpolverteilungen berechnet. Daraus wurden dann inverse Polfiguren berechnet, die die Verteilung der Kompressionsrichtung und der Walzrichtung in Bezug auf die Elementarzelle angeben. Diese inversen Polfiguren konnten direkt mit den von Calnan and Clews angegebenen Walzfiguren verglichen werden. Die für Walzen bei tiefer Temperatur angegebenen theoretischen Figuren stimmten gut mit den röntgenographisch erhaltenen überein. In diesem Fall erfolgt die Verformung im wesentlichen durch Zwillingsbildung mit geringer Gleitung. Die für hohe Temperaturen erhaltenen Walzfiguren, die die Doppeltextur aufweisen, stimmen nicht mit Calnan und Clews' Angaben überein. Es wird eine allgemeine Behandlung der Verformung von α-Uran durch Zug, Druck oder Walzen beschrieben; die von Cahn gefundenen Gleitprozesse, die sowohl die Tiefals auch die Hochtemperaturtexturen erklären, werden der Beschreibung zu Grunde gelegt. Weiterhin wird die Reorientierung der (010)- und der Doppel (010)-(110) Axialtexturen während der Rekristallisation untersucht. Die (010) Textur erweist sich während der Rekristallisation als relativ stabil. Die Doppeltextur erfährt eine Reorientierung, die zu einer Einkomponententextur mit einem (151) Pol führt. Ein in der Walzrichtung auftretendes (001) Maximum rührt von der Überlagerung von vier symmetrischen Komponenten her.