GB/T 6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》介绍

金属的晶粒度大小对金属工件力学性能影响较大。因此，根据供需双方协议，应按相应标准对金属的平均晶粒度级别数进行测定。我国于1977年首次发布了YB 27—1977《钢的平均晶粒度测定方法》。后于1986年修改采用ANSI／ASTM E112—1981《测定金属平均晶粒度的标准试验方法》，制定发布了GB／T 6394—1986《金属平均晶粒度测定方法》。标准化法颁布实施后，我国曾对国家标准和行业标准进行了清理整顿。     

金相图像的晶界恢复与重建

针对定量金相分析中金相图像的晶界恢复与重建以及数学形态学在图像处理中的特殊作用,从理论上证明了传统膨胀运算对图像灰度连续性的影响及影响程度与结构元素尺寸的关系,并对传统的膨胀运算的定义做了改进,据此提出了多尺度测地膨胀算法并以此恢复和重建金相图像的晶界.首先依据改进的膨胀运算对金相图像进行预处理;然后用多尺度迭代腐蚀和...     

金相组织图像智能分析技术研究

研究了使用相关金相组织图像智能分析技术来提取和重建金相组织的晶界。首先,概述了常用金相组织图像智能分析技术所包含的内容,并给出了研究思路和过程;然后,着重研究了金相组织图像智能分析技术中的图像预处理技术、晶界提取技术以及晶界重建技术,并结合实际金相组织图像,对相关技术进行了试验和优化;最后,所得试验结果表明,本研究对金相组织的晶界提取与重建有着较好的效果,具有一定的应用价值。     

图像分析软件计算金属晶粒大小

利用金相显微镜和配套的图像分析处理软件，或互联网上获得的各种免费的公共图像分析处理软件，在定量分析金属晶粒度时，发现识别晶粒困难。因为相邻晶粒之间没有较大的灰度差异，只有细细的晶界线，而且晶界线与晶粒的灰度差异也不大，所以软件难以区分出单一的晶粒，也难以直接计算出晶粒大小。     

不锈耐热钢晶粒过粗对焊接接头的负面影响探析

介绍了国内外承压设备用材标准对不锈耐热钢晶粒度的规定，通过对几个失效案例的具体分析，明确了粗大晶粒会增加晶间腐蚀的敏感性，且在焊接热输入过大的情况下，粗大晶粒会阻碍焊缝收缩时的晶界滑移，增加焊接接头产生裂纹的风险。通过分析，认为晶粒粗大降低了晶界的总面积，随着晶界面积的减少，热影响区在焊接热循环过程中使碳化物更多地聚集于晶界，使得晶界熔合区和热影响区形成裂纹的可能性更大。提出了在严格按焊接工艺施工的前提下，对母材规定合理的晶粒度范围。建议对不锈耐热钢板材、管材和管件的晶粒度按4～9级，锻件的晶粒度按3～7级进行规定。     

低碳钢过热过烧温度的确定

通过对锰硫比不同的试样进行各种温度的热处理试验,研究试样的晶界状态、奥氏体晶粒度、金相组织、力学性能及断口等与温度的关系,经综合分析得出此钢种的过热过烧起始温度。建议此钢种的轧制加热温度应该在1250℃以下保温3h。     

WC-Co硬质合金抗弯强度的一种无损伤分析方法

用三点弯曲实验测定WC-Co硬质合金的抗弯强度,同时观察了相应实验样品的金相组织。通过三点弯曲实验和金相分析实验的对比,找到了WC晶粒度及其均匀性对WC-Co硬质合金抗弯强度的影响规律。并通过SPSS16.0软件对此规律进行了线性回归分析,列出了WC-Co硬质合金抗弯强度和WC晶粒度及其均匀性之间的函数关系。找到了一种无损伤检测硬质合金强度的方法。     

高压加热器热处理分析研究

通过热处理工艺试验、不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验、奥氏体钢σ相测定以及金属平均晶粒度测定等手段,对某电厂若干台高压加热器奥氏体不锈钢管材及母材进行了系统全面的热处理分析,对于在热处理过程中可能出现的安全隐患进行了研究和探讨,并给出了合理化建议和优化的热处理工艺方法。     

D406A钢制锻件毛坯晶粒细化的热处理工艺改进

D406A（30SiMnCrMoVE）钢制锻件旋压毛坯采用传统的工艺生产后,其晶粒度指标很难一次达到技术要求,往往要重复进行二三次处理后才能使晶粒度满足要求。对其材料的化学成分、金相组织进行了检测与分析,经多种热处理工艺试验,最终确立了D406A（30SiMnCrMoVE）钢制造的锻件晶粒细化的工艺方面,将原来常规的“正火-高温回火”改为“等温退火”的热处理方案。经生产实践证明,一次就能使晶粒度细化到5级以上,完全能满足技术要求,提高生产效率,为企业节约了能源。     

OMNIMETⅡ型图象仪的国产化系统改造

金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一,涉及到金属晶粒度、夹杂物数量、合金相相对含量的测定、第二相粒子的几何参数及分布和球墨铸铁中石墨的球化级别评定等方面。采用定量金相分析方法可最大限度减小定性分析中的人为因素,大大提高分析精度。进行定量金相分析的主要手段是图象分析仪,我厂1988年从美国进口了一台OMNIMETⅡ型图象分析仪,仪器主要由主机、图象键盘、金相显微镜等组成,采用全英文菜单。由于各种原因设备故障不断,一直未能正常开展工     

应用Canny算法和灰度等高线的金相组织封闭边缘提取

为了对金相组织的多项组织含量进行定量分析,提出应用Canny算法和灰度等高线相结合的方法来产生封闭金相组织边缘。首先,采用高斯函数对金相组织的灰度图像进行模糊处理,然后,用Canny算法对模糊后的图像获取具有单边缘效应的原始边缘。通过最大类间方差法对原始边缘进行自动计算,获得抑制虚假边缘的阈值,并通过该阈值获取基础边缘。由于基础边缘具有不连续性,因此需根据基础边缘端点的邻域灰度中值计算所需的灰度等高线,同时根据设定的等高线和基础边缘融合的条件,以基础边缘的端点为起点生成封闭边缘。实验结果表明,该算法可有效地生成符合要求的封闭边缘,采用该算法产生的封闭边缘进行金相组织含量测定可使测量误差降低到±1%,可测组织含量范围达到5%～95%。该算法能满足多项金相组织含量测定的定量分析要求且具有普适性。     

EH40船板钢大热输入埋弧焊接头韧化机理研究

对EH40船板钢进行大热输入(103 kJ/cm)埋弧焊接,通过拉伸、冲击试验,利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和电子背散射衍射技术分析焊接接头的组织和力学性能。结果表明,焊缝金属组织为大量针状铁素体、少量先共析铁素体和少量M-A组元。大量晶内针状铁素体的生成分割了原奥氏体晶粒,焊缝有效晶粒尺寸为3.2μm。焊缝分析区域内大角度晶界比例为78.6%,大角度晶界主要分布在50°～60°,对焊缝冲击韧度非常有利。M-A组元尺寸较小,数量较少且均匀分布,不会对焊缝金属的韧性产生不利影响。焊接热影响区粗晶区的组织为贝氏体、针状铁素体和先共析铁素体。高熔点颗粒状析出相(TiO、Al2O3、MgO、TiN)的存在抑制粗晶区晶粒的长大,促进针状铁素体的形成,改善了该区域的冲击性能。力学性能试验结果表明焊接接头的强度高于母材,强韧性匹配良好,与组织分析结果一致。     

热处理工艺参数对G13Cr4Mo4Ni4V钢晶粒度及性能的影响

采用不同的热处理工艺对G13Cr4Mo4Ni4V钢进行处理,采用金相显微镜、洛氏硬度计、冲击试验机分别对晶粒度、硬度及冲击功进行测试分析.结果表明,随着淬火温度的升高及保温时间的延长,G13Cr4Mo4Ni4V钢的晶粒度级别降低,硬度升高,冲击功降低.     

摩托车排气管断裂失效的研究

对摩托车消声器排气管断裂件进行了断口形貌和金相分析。评定热影响区平均晶粒度为3级,母材晶粒度等级为6级。裂纹萌生在焊接的起弧区域,该区域的瞬间过热可能导致晶粒粗大,脆性增加;焊缝中留有夹杂物未清理干净使得局部强度降低,在服役的过程中应力集中引发裂纹萌生。裂纹由里向外逐渐缓慢扩展,到达临界点后排气管发生瞬间断裂。     

La微合金化对42CrMo组织与性能的影响

在42CrMo钢中分别加入不同量的La制取试样,通过对晶粒度、金相组织、力学性能、断口等进行分析,结果表明:加入少量稀土元素La,晶粒减小,组织得到细化,大大改善了力学性能。     

IF钢晶界的微观力学性能及其对宏观力学性能的影响

利用纳米压痕技术对不同晶粒尺寸无间隙原子钢(IF钢)晶界的微观力学性能进行表征,并测试了IF钢的维氏硬度和拉伸性能,分析了晶界微观力学性能对宏观力学性能的影响。结果表明:不同尺寸晶粒内的纳米压痕硬度和弹性模量基本一致,但晶粒尺寸较小试样的平均纳米压痕硬度约为3.12GPa,比晶粒尺寸较大试样的(2.36GPa)更高,平均模量约为205GPa,低于晶粒尺寸较大试样的(210GPa),晶粒尺寸较小试样的维氏硬度和抗拉强度明显高于晶粒尺寸较大试样的;晶界的纳米压痕硬度(3.25GPa以上)比晶粒内的(2.61GPa)更高而弹性模量略低是导致宏观力学性能差异的主要原因。     

熔敷金属断口分维与成分及组织关系的研究

运用垂直截面法和计算机图象处理等技术，对低合金高强钢焊条熔敷金属拉伸断口分形维数与其Cr、Ni合金元素含量、F相含量及平均晶粒度级别之间的关系进行了研究。结果表明，焊条熔敷金属拉伸断口分形维数与熔敷金属中Cr、Ni元素含量和平均晶粒度级别之间存在负的线性关系，与试样中的F相含量之间无明显对应关系。     

基于晶界迁移率与晶界能各向异性的晶粒生长元胞自动机模拟

基于晶粒长大的理论模型,结合曲率机制与概率性转变规则,建立了晶界迁移率与晶界能各向异性条件下的二维元胞自动机模型,利用该模型对晶粒等温条件下的生长过程进行了模拟,分析了晶粒长大的组织演变与动力学特征、晶粒尺寸和晶粒边数的分布,对比了晶界迁移率各向异性、晶界能各向异性对晶粒生长的影响。结果表明:晶界迁移率与晶界能各向异性条件下晶粒形态演变遵循晶粒正常长大的规律,相对晶粒尺寸偏离正态分布,晶粒边数分布不具有时间不变性特点,小角度取向差三叉晶界平衡角偏离120°;与各向同性相比,晶界迁移率与晶界能各向异性条件下晶粒的生长速率明显减慢,单独考虑晶界迁移率各向异性对晶粒生长的影响不大,晶界能各向异性对晶粒生长的影响大于晶界迁移率各向异性的影响;模拟结果符合晶粒生长动力学理论和相关文献的结论。     

铍青铜的热处理工艺及其质量控制

本文通过大量试验找出了铍青铜(QBe2)的最佳热处理规范:(1)固溶处理工艺,以780℃加热、保温1小时、水冷为宜;(2)时效处理工艺,以320℃加热、保温1小时、水冷为宜;(3)固溶后的晶粒度应在0.015～0.045毫米范围内;(4)时效处理后,晶界 析出量以3～9％为宜,最多不得高于10％。金相观察时,以晶界处有一点γ相聚集即可。附图5幅，表6个，参考文献10篇     

钼的扩散钎焊

本文测定了厚度为1.8毫米烧结钼板的再结晶温度与加热时间的关系;经过淘汰及试验,选出七种性能较好的焊料,进行了钼的扩散钎焊试验;找出不同扩散温度下的焊接接头与再熔化温度、断裂温度、室温强度和塑性变化的规律;同时测定了扩散带宽度与焊缝金属显微硬度值。实验证明：随着扩散度的升高,焊缝金属与基体互扩散的流量增加,用Cu23Ni36Pd焊料焊后经过1120℃、4小时扩散处理,其再熔化温度已接近2600℃。对七种焊料扩散行为进行了金相观察,比较了提高再熔化温度的三个主要因素（扩散、溶解和蒸发）,发现含Pd的焊料有溶蚀晶粒的作用,并且比镍基、锰基扩散作用显著。