高温合金的晶界提取及特征定量表征方法

晶粒尺寸在金属的拉伸强度、韧性等力学性能方面起着决定性作用，为了定量评估金属中的晶粒，必须在金相图像中确定晶界。针对高温合金高倍显微图像中晶界模糊或断裂、析出相、抛光颗粒杂质干扰等现象，提出一种晶界提取的方法。通过拉普拉斯锐化和直方图均衡化等处理来增强图像对比度，再用Otsu法进行分割，将得到的晶界图求最大连通域去除独立的点，最后作平滑细化操作得到完整的晶界并计算出晶粒的特征参数。对GH4149、GH706、GH738金相图片进行处理，结果表明，该算法效果接近传统软件提取加人为后续加工的效果，省去了重复工作，具有一定的可靠性。     

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 对驻退杆裂纹件,采用金相检验、化学分析、硬度试验、扫描电镜等手段进行综合分析。根据驻退杆装配后出现开裂这一现象,结合其生产工艺流程以及裂纹起始部位断口微观形貌特征,分析认为驻退杆的开裂原因为驻退杆的金相组织调质不良,加上夹杂物含量较多,在过盈配合时,受较大应力而开裂。     

Micromagnetic technology for detection of carbon impurity in crystalline silicon

This paper proposes a method of lossless micromagnetic detection in the geomagnetic field for detecting traces of carbon impurity defects in crystalline silicon. The magnetization tests show that crystalline silicon is a diamagnetic substance with a stronger relative permeability than carbon. Micromagnetic decay theory is gained according to the energy decay. When the geomagnetic field penetrates through the materials, the apparent magnetic susceptibility can be calculated and subsequently used to project the images. The resulting image clearly showed the location of the defects. Test results are proved by the metallographic phase and spectral analysis. New method and ideas are provided for effective detection of trace carbon impurity defects in the crystalline silicon.     

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。     

计算机图像处理和模糊技术在确定晶粒度级别中的应用

运用计算机图像处理技术对金相图像进行二值化处理后,采用图像跟踪算法可使单个晶粒面积的精确求取变得十分容易。将模糊综合评价应用于定量金相的面积法当中,所得结果客观、准确,克服了通常的晶粒度级别确定方法的麻烦且不可靠的缺陷,有利于推动材料的研究和生产。     

Measuring forming limit strains with digital image correlation analysis

Digital image correlation (DIC) analysis methods can provide very accurate strain measurement that is useful for identifying the onset of localized necking and thus determining the forming limit strains of sheet metals. Several different DIC procedures to establish a forming limit diagram (FLD) are compared including both position dependent and time dependent measurement methods where the latter is found to be more accurate for an Al–Mg–Si alloy. Since FLD standards are still being developed to include DIC methods, a new DIC-based time dependent measurement method for the forming limit strains is proposed in this research: (1) Surface topography is extracted from the DIC data and changes in surface height difference are obtained, of the test specimen; (2) The onset of localized necking is identified by the limit of stable flow of the surface height difference or the first derivative of the surface height difference near the development of a local neck when using the Marciniak test procedure. Compared to existing methods, this new procedure more accurately defines the onset of necking and the boundary of safe deformation of an FLD.     

双相不锈钢彩色显微组织的显现方法

介绍了一种彩色金相技术,即采用偏重亚硫酸钾氯化铜盐酸水溶液作浸蚀剂,制备铁素体奥氏体双相不锈钢金相试样的方法。该方法具有相界清晰、色彩鲜艳、对比度大、易于分析不同相的优点。     

Photoshop脚本工具在金相图片制作上的应用

以景深扩展和视域扩展为例,介绍了Photoshop CS软件的脚本工具在高质量的金相图片制作上的应用实例,这些应用突破了光学金相显微镜和图像采集设备的物理限制,具有智能和高效的特点,可广泛应用在各种类型的金相图片制作中,丰富了金相图片的制作手段,提高了金相分析工作的质量和效率。同时也探讨了图像编辑软件在金相图片制作中的利与弊。     

爆炸焊不锈复合钢板结合面裂纹的判定

通过对X射线底片中可疑影像的分析,结合爆炸焊不锈复合钢板的成型过程,利用金相检验、无损检测、受力分析等方法,确定这一影像为爆炸焊不锈复合钢板结合面产生的裂纹。对可疑部位进行机械清理,发现裂纹形态与分析结果相吻合,为以后处理类似问题提供了判定依据。     

Applications of Secondary Electron Composition Contrast Imaging Method in Microstructure Studies on Heterojunction Semiconductor Devices and Multilayer Materials

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爆炸焊不锈复合钢板结合面裂纹的判定

通过对X射线底片中可疑影像的分析，结合爆炸焊不锈复合钢板的成型过程，利用金相检验、无损检测、受力分析等方法，确定这一影像为爆炸焊不锈复合钢板结合面产生的裂纹。对可疑部位进行机械清理．发现裂纹形态与分析结果相吻合，为以后处理类似问题提供了判定依据。     

全自动磨抛机在钢铁金相制样中的应用

主要介绍了全自动磨抛机制备钢铁金相试样的方法。结合制备的金相试样实际效果,说明全自动磨抛机使用过程中的金相试样磨削、超声清洗、抛光、冲洗干燥等步骤以及如何调整设备运行的参数,以实现全程自动化制备高质量的金相试样。结果表明,全自动磨抛机采用合适的运行步骤及参数后,能稳定自动化制备出高质量的金相试样,避免了手工等金相制样造成的假象,提高了后续检测结果的准确性。     

金相组织定量识别分析研究

利用计算机图像处理技术,开发了金相组织的图像采集、图像预处理模式识别系统,可以实现金相组织定量识别,并以球墨铸铁金相组织为例进行初步分析.该系统对于提高金相组织的分析测量精度具有实用价值.     

Mapping nanoscale wear field by combined atomic force microscopy and digital image correlation techniques

Surface wear of coatings occurring at extremely low loads and in nanocontacts is of great importance for the development and the reliability of structural/functional nanocomponents in micro/nanoelectromechanical systems. To date, appropriate tools for mapping the nanoscale wear of thin coatings are still lacking. In this study, a new method combining atomic force microscopy (AFM) and digital image correlation (DIC) techniques has been developed and applied for the determination and visualization of the nanoscale wear of a gold coating. It has been shown that the initiation and development of nanowear, which is usually difficult to detect directly from AFM topographical images, can be efficiently revealed by monitoring the correlation coefficient change in DIC analysis. A linear relation between the correlation coefficient and the wear depth is found and may be used to quantify the nanowear. The nanowear of gold coating is dominated by material removal without any plastic deformation.     

同轴法射线相衬成像的数值模拟技术

借助于射线传播过程的相位变化特性,射线相衬成像技术得以发展。该技术可解决传统射线照相技术对于弱吸收材料难以有效成像的不足,能够得到高对比度的检测图像。同轴法射线相衬成像技术具有结构简单、便于实现的优点。使用一定相干性的射线源产生射线,穿透物体并在空间自由传播一定距离后经探测器采集,即可获取到相衬图像。针对同轴法射线相衬成像技术,阐述了相衬成像的实现原理、成像技术的种类、应用前景,分析了数值模拟技术的实现方法。     

基于面积分数多尺度分析的封严涂层孔隙分布均匀性定量表征

多相非均质可磨耗封严涂层的孔隙尺寸复杂、形貌不规则,采用常规方法难以对其孔隙分布均匀性进行准确的定量表征。 基于面积分数多尺度分析(Multi-scale analysis of area fraction, MSAAF)结合图像二值化处理和数字图像重采样技术,利用 MSAAF 曲线外推拟合线斜率绝对值 k 与均匀性长度 L_H 定量表征孔隙分布均匀性。 引入集群系数 f_c, 基于铝硅聚苯酯封严涂层金相照片建立具有不同孔隙分布均匀性的模型,并对孔隙面积分数为 1. 0%和 4. 6%两种情况进行数值计算,探究 k 和 L_H 与孔隙分布均匀性之间的相关关系。 结果表明:随集群系数 f_c 的增大,k 减小, L_H 增大,对应的孔隙分布均匀性变差。 试验与仿真结果相比,k 和 L_H 的相对误差分别为 1. 6%、4. 3%。 该方法可以为封严涂层或其他类似材料的组成相分布均匀性定量表征提供参考。     

THE OPTICAL CONSTANTS OF SULPHIDES

首次用干涉涂层金相显微镜测定一些硫化物相的光学常数并将之用于定量金相术。 测定了各相的折射系数和吸收系数,还指出使金相组织呈现尽可能高的黑白衬度和满意的色衬度的条件。报道了能使多种硫化物相的光反射率近乎消失的涂层材料和按德国工业标准DIN6164标定各相颜色的结果。 当采用不吸收光的涂层时,对每一个相而言,其干涉极小的光反射率与涂层的折射系数之间有简单的数学关系,据此提出一个新方法,以准确地判断满足各种相、包括硫化物相的振幅条件的涂层折射系数值。 硫化物是一组颇复杂的相,常用的涂层材料ZnS或ZnSe可能欠或过满足它们的振幅条件,为此提供必要的数据也是本文的目的之一。     

Ni2MnGa铁磁形状记忆合金开裂的原位研究

对Ni2MnGa铁磁形状记忆合金的缺口试样,通过在微分干涉相衬显微镜下原位拉伸,研究了裂纹形核、扩展和马氏体相变以及塑性变形的关系．结果表明,拉伸时首先形成马氏体,当裂尖应力集中足够大时就会在裂尖产生局部塑性区,微裂纹易于沿马氏体界面形核,但也可在塑性区中形核．随载荷升高,微裂纹沿马氏体不连续形核,通过韧带剪切连接,从而导致裂纹扩展阻力也随裂纹扩展而增大．     

42CrMoA钢主轴内部夹杂缺陷分析与控制

42CrMoA钢主轴在锻造后无损检测时发现内部有缺陷。采用宏观分析、扫描电镜观察、能谱分析、金相分析、化学成分分析、力学性能分析等方法对主轴缺陷的性质、成因和对主轴的影响进行了分析。结果表明：主轴内部缺陷为外来夹杂物,主要包含Al、Si、Ti、Ca、Mg、Na、K等元素的氧化物,主要为钢液或渣液冲刷熔蚀脱落的耐火材料形成的复合夹杂物,以及少量保护渣、炉渣,这些外来夹杂物集中分布在主轴的心部,其他位置的化学成分、内生夹杂物、金相组织、力学性能检测结果正常。通过优化浇铸工艺、挡渣设计等措施可以减少外来夹杂物。