弹性模量是依晶体的方向而改变的。多晶体中弹性模量不依方向而改变，其量可用单晶体的弹性模量取平均值的方法计算出来。立方晶系的多数金属单晶体，其 [111]晶向的弹性模量值最大，而沿 [100]晶向的弹性模量最小。最大切变模量G沿[100]晶向，最小切变模量沿[111]晶向，如下图1所示。

图1 弹性模量的各向异性

如果通过冷变形（冷轧、冷拉、冷压、扭转），且冷形变量很大时，由于织构的形成，将导致金属与合金弹性模量的各向异性。经冷加工变形的金属与合金，在高于再结晶温度退火时，会产生再结晶织构，这时材料的性能也会出现各向异性，图下图2所示。

 图2  冷变形对黄铜和锡青铜弹性影响

 定向结晶工艺研究结果表明，定向凝固的金属与合金的弹性性能表现出各向异性。下图给出了K3镍基铸造高温合金和定向凝固的合金的高温弹性模量E、G值。一般情况下，铸造K3合金在常温下的弹性模量E=194.73GPa，而沿[100]方向定向凝固K3合金的弹性模量E=126.40GPa。可见，定向凝固方向合金的弹性模量E比铸态合金E值低1/3左右。试验结果还指出，垂直于[100]方向定向凝固K3合金的切变模量G也比铸态K3合金低，见下图3所示。

图3 定向凝固对K3镍基合金高温弹性模量的影响

○ ― 铸态K3合金E；     △― 铸态K3合金G；

● ― 定向凝固K3合金E[100]；▲ ― 定向凝固K3合金G[100]

本内容引用《材料物理性能》 北京航空航天大学出版社P388-391