基于模糊算法的7050铝合金微观结构自动分析

晶粒度是高强度铝合金微观组织分析的关键参数。通常是由人工手动获得,整个过程耗时且容易出错。目前随着数字图像处理技术和模式识别技术的快速发展为定量金相分析提供了一种新的方法。利用人工智能实现自动金相分析可以克服手工工艺的缺点。在本文中提出了确定的金相图像的晶粒尺寸的数字图像处理的一种新方法。基于模糊逻辑的边缘检测算法的提取晶界。并对不同方法的金相图像提取方法进行了对比,验证了该方法的有效性。并基于美国材料试验学会（ASTM）标准获得了晶粒度等微观组织参数。     

定量金相及显微硬度分析系统

定量金相及显微硬度分析系统把光机电一体化、定量金相、数字图像处理技术、计算机网络等领域的技术结合在一起,对显微硬度计及硬度测量过程进行全自动智能控制,实现了对金相组织晶粒大小、渗层深度、第二相、孔隙、夹杂等金相参量的自动分析,实现了金相检验资料的智能管理和网络传输.系统应用小波理论、基于数学形态学的区域生长法等方法对采样图像进行分析,实现了对金相图像特征的有效提取,从而实现了定量金相分析自动化.     

金相图像均衡化和多尺度模板二值降噪方法研究

金相图像是金属材料微观形貌的体现,对金相图像进行分析是研究金属材料的重要手段。针对金相图像噪声强、晶界弱、光照不均匀等特点,结合数字图像处理方法,提出了一种金相图像二值降噪方法。首先,采用一种预处理综合方案对图像进行均衡处理。然后采取自适应阈值的方法得到金相二值图像,但仍存在较多噪声。对此,提出一种基于多尺度模板的降噪方法,该方法能有效去除大部分噪声。结果表明,该方法能够得到较好的图像预处理结果和清晰且较为准确的二值化结果,这将有利于后续金相定量分析工作的开展。     

基于数字图像处理技术的金相组织定量分析

论述了基于直方图均衡化方法和基于区域生长及数学形态学方法的金相组织数字图像处理技术,并通过对金相组织中初生相含量的分析结果,对两种方法进行了对比。直方图均衡化分割技术简易、运算速度快,但没有对杂质的区分能力,对各组织区域边缘相互渗透也没有区分能力,易造成分析误差。而区域生长及数学形态学技术可以应用于存在多种组织的金相图像,可以消除区域内的杂质,也可以消除区域间相互渗透的区域,实现较精确的分析,而且在实现区域分割的基础上可以对金相组织的形态进行自动分析。     

图像分析仪在金相检验中的应用

采用标准图谱比较法、定量金相手工测定法和图像仪分析法3种实验方法，对金属材料的晶粒度、特征组织含量和非金属夹杂物进行了对比实验，并分析了实验结果。确认图像仪以其多种优点已成为金相检验的重要检测手段之一。     

基于图像处理技术的多晶体材料金相图像分割算法研究

选取多晶体材料金相图像为研究对象,针对图像边界不连续、纹路噪声严重等特性,应用数字图像处理技术对多晶体材料金相图像进行处理,实现晶粒的准确分割。首先,对多晶体材料的金相图像进行图像平滑、形态学重建等预处理,然后采用改进的分水岭变换法实现图像中晶粒的分割,为多晶体材料的定量分析和三维重建奠定了坚实的基础。     

基于LabVIEW的Sn-Bi合金定量金相分析系统

Sn-Bi合金微观组织形貌中Bi相的晶粒尺寸、数量、形状等特征参数对焊料的力学性能和焊接性能有较大影响,有必要对其进行定量分析。在LabVIEW平台下开发了金相图像的增强、滤波、阈值分割等预处理程序,并实现了金相组织的颗粒度、占比、轴长等参数的统计分析。结果表明,该系统能够快速、高效地对Sn-Bi合金及其他材料的金相组织进行筛选和定量分析,为焊料的韧化机制研究提供参考。     

基于数字图像处理的TC4钛合金金相组织定量分析

通过对TC4钛合金显微组织的金相图片的研究,提出一种对金相定量分析的数字图像处理方法。以ImageJ软件为工具,采用数字图像处理中的图像增强、阈值化、图像分割等数字化处理方法,计算出钛合金组织在不同热处理状态下α相所占比例,以及金相分析中其他的特征参数。研究结果表明:该数字图像处理方法可实现对TC4组织金相图片的处理,在TC4棒材锻件中α相占49.38%,长短轴比为1.458。     

热压罐时效成形对2124铝合金金相结构的影响

热压罐时效成形技术是成形整体高筋壁板的有效方法。时效成形可改善合金的微观组织,提高材料成形性能。该文借助电子显微镜对2124-T851铝合金的无应力时效成形、有应力时效成形以及再次时效成形等多种状态的金相微观组织进行观察,并分别分析上述3种时效成形对金相结构的影响。试验结果表明,2124-T851铝合金材料经过再次时效后,晶粒发生高度再结晶,但再结晶不完全,晶粒形态不稳定;材料在一定的应力状态下时效成形后,晶粒形态也不稳定。     

新的单参数动态再结晶动力学建模及晶粒尺寸预测

通过引入动态再结晶的演化速率,分析了基于Avrami方程的经典动态再结晶动力学模型的不足.提出了一种新的具有单参数的动态再结晶动力学模型,反映了动态再结晶过程缓慢快速缓慢的特点.采用Gleeble-1500热模拟试验机,对典型的具有动态再结晶特性的材料镁合金AZ31B进行了热压缩实验,通过进行参数回归得到了其动态再结晶动力学模型,并与实验结果相对比,验证了该模型的正确性.进一步将稳态变形条件下获得的微观组织演化模型改写成分步叠加形式.与动态再结晶晶粒尺寸模型相结合,应用到非隐态条件的晶粒预测,模拟与实验的对比表明计算结果和定量金相法所获得的结果基本一致,说明了非稳态变形过晶粒的叠加预测方法的合理性.     

铸造亚共晶Al-Si合金显微组织中α枝晶相的定量分析

采用金相显微镜和图像分析仪的定量测试技术,计算了亚共晶铝合金中α枝晶相的参数,包括α相的含量、晶粒度和圆整度等。结果表明,经过变质处理后,当α枝晶相的含量较高时,其分布较均匀,晶粒度细化至31μm,圆整度达到1.45。说明图像分析仪能对显微组织中α枝晶相的特征参数进行定量分析,为变质处理工艺的制定打下良好的基础。     

金相组织计算机图像处理与识别技术研究现状

综述了计算机图像处理与识别技术在金相组织分析中的研究与应用现状,介绍了国内外科技工作者采用计算机进行铸铁金相组织分析、有色金属及合金晶粒度评级、钢铁产品质量检验及焊接接头金相组织分析的部分研究成果,并分析了金相组织计算机图像处理与识别技术的发展趋势.     

重载汽车20CrMnMo齿轮激光淬火热处理工艺

为研究20CrMnMo齿轮经激光淬火后的硬度值和微观组织以及与其他热处理方式相比的差异,采用"渗碳淬火"和"渗碳后不同参数的激光淬火"等工艺方法处理了一批齿轮;测定其齿面硬度值并对数据进行Matlab软件分析;采用扫描电子显微镜(SEM)对典型试样进行显微组织观察;测定和分析部分试样的晶粒度。结果表明:"渗碳后激光淬火"齿面的硬度值最高可达61.4 HRC,比渗碳淬火齿轮高2.3 HRC左右;渗碳后激光淬火的高硬度值试样的微观组织为致密的针状马氏体与板条状马氏体的混合,晶粒度为9级左右,有熔融现象的试样微观组织为回火索氏体,且不同激光参数处理的试样其微观组织类型和尺寸差别较大。因此20CrMnMo齿轮可以通过渗碳后的激光淬火工艺获得较高的硬度值、较好的微观组织和晶粒度。     

中粗WC含量对Ni-Co粗晶硬质合金微观组织及性能的影响

研究了中粗WC含量对Ni-Co粗晶硬质合金微观组织与晶粒分布的影响,进而讨论了晶粒分布对硬质合金力学性能的影响。通过金相分析了中粗WC含量对硬质合金晶粒度与邻接度的影响,并利用截线法研究了微观组织的晶粒的分布规律;研究了晶粒度与晶粒分布对磁力、密度及其它力学性能的影响。结果显示,中粗WC晶粒可均匀分布在粗晶WC周围阻碍粗晶与粘结相接触,抑制了粗晶粒的快速粗化,降低了合金平均晶粒度与平均自由程,使晶粒分布逐渐转变为双峰分布;在压力烧结下所有合金的相对密度均在99.5%以上,通过对矫顽磁力的测试分析,验证了微观组织中晶粒双峰分布的准确性;平均晶粒度的降低使合金硬度逐渐增加、断裂韧性逐渐降低;微观组织中超粗晶粒逐渐减少,有利于硬质合金抗弯强度与耐磨性的提高。在Ni-Co粗晶硬质合金中加入部分中粗WC颗粒有利于减少晶粒粗化进而提高耐磨性,加入30%中粗WC颗粒时综合性能最好。     

铀铌合金铸造晶粒度的计算机模拟与实验研究

利用ProCast和CalcoSoft-3D软件中的CA-FE模块,采用元胞自动机-有限元方法(Cellular automatonfinite element),对U-Nb合金以50℃/min的铸造冷却速度铸造的d107mm/d77mm×80mm管形铸件作为算例,对该铸件的微观组织和晶粒度进行模拟计算.结果表明:U-Nb合金的凝固微观组织的晶粒度变化规律为,在铸件的同一高度上,内层晶粒半径＜外层晶粒半径＜中间层晶粒半径;按从上到下的顺序晶粒半径逐渐减小.用金相方法实测了U-Nb合金铸件在各个高度位置之中间层的凝固微观组织晶粒半径,实测值小于模拟计算值近1倍,但是二者晶粒度的变化趋势是一致的,模拟结果达到了定性或半定量的水平.     

基于图像处理的数字刀具测量仪实验研究

研究了一种基于数字图像处理技术的高精密刀具测量仪。仪器使用红色LED光源垂直照射被测刀具,CCD数码相机采集刀具图像并转换成数字信号,通过通用串行总线接口传入计算机并由数字图像处理软件进行处理。图像处理软件采用一种改进的自动调焦算法实现大范围快速调焦,采用一种新的相机标定方法求解精确的标定参数,采用一种复合型亚像素边缘检测算法提取刀具边缘。仪器具有精度高和自动化程度高等优点,为数控加工中心的高精密加工提供了保证。实验结果证明:仪器的重复性测量精度可达3μm。     

U-2Nb合金铸造晶粒度的计算机模拟

利用ProCast和CalcoSoft 3D软件中的CA FE模块 ,采用元胞自动机 有限元方法 ,对U 2Nb合金以约 5 0℃ /min冷却速度铸造的 (10 7mm/77mm)× 80mm管形铸件作为算例 ,对该铸件的微观组织和晶粒度进行模拟计算。结果表明 :U 2Nb合金的凝固微观组织的晶粒度变化规律 ,在铸件的同一高度上 ,内层晶粒半径 <外层晶粒半径 <中间层晶粒半径 ;按从上到下的顺序 ,晶粒半径逐渐减小 ;用金相方法实测了U 2Nb合金铸件在各个高度位置之中间层的凝固微观组织晶粒尺寸 ,实测值约为模拟计算值的 5 0 %,但是二者晶粒度的变化趋势是一致的 ,模拟结果达到了定性或半定量的水平     

图像分析仪在铝合金定量金相分析中的应用

定量测定铝合金显微组织的各相百分含量和晶粒度是进行铝合金性能研究的重要手段,金相图像分析仪的应用,消除了传统方法的人为影响,使测定结果准确度大幅度提高,试验得到了A356.2铝合金的Al-Si共晶体含量和1070铝合金的晶粒度。     

套筒滚子链链板中心距的图像测量

介绍了一种基于CCD图像的套筒滚子链链板中心距测量系统,给出了利用数字图像处理技术进行几何尺寸非接触测量的方法.主要包括图像的采集、预处理、二值化、边缘检测及轮廓提取等,从而得到被测物体参数的精确结果,通过实例证明了该方法的可行性和正确性,该系统还可以推广到对其它微小零件进行非接触测量.     

不同搅拌时间对半固态铝合金坯料制备的影响

ADC12铝合金用机械搅拌方法进行加工能细化晶粒,获得半固态铝合金坯料;本文通过改变搅拌时间制备半固态铝合金,并观察其微观组织、检测其硬度,以寻求最佳的搅拌时间工艺参数取值范围。对试验结果分析后得出：在搅拌温度为580℃、搅拌速度330r／min,固定不变时,搅拌时间25min左右半固态铝合金的金相组织和硬度为最佳。