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。     

基于机器视觉的晶粒度面积法自动评级

根据国标中晶粒度的定义提出进行晶粒度测量自动评级方法,论述了该方法中应用计算机图像处理技术进行图像尺寸标定、二值化变换、消除噪声、提取晶界和计算晶粒个数,最终计算晶粒度评级参数等过程的算法及实现.提取单像素晶界可解决不同晶粒晶界共用计数难问题;利用链码计算晶粒个数可通过限制链长在计数的同时把第二相、杂质等去除.该评级方法可以避免晶粒度测量评级中人为因素的影响,速度快,精确性高.对于非均匀等轴晶的评级比其他方法如截线法、截圆法等具有更好的适用性.     

基于水域生长的超细晶钢金相图像复原方法

针对超细晶钢金相图像中所特有的晶界模糊、晶界缺失等缺陷,提出了一种基于水域生长的图像复原处理方法。根据粘连晶粒形状不规则的形态特征,对粘连目标采用极限腐蚀、目标编号和反复膨胀的方法求取晶界以达到分离粘连晶粒,复原图像的目的。通过与人工图像复原效果对比表明,该方法对缺陷晶粒及其它缺陷目标具有很好的复原和再现效果。高效、便捷地解决了晶界模糊、晶界缺失等问题,为超细晶钢的定量金相分析提供了可靠依据。     

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 晶粒的几何特征度量是金属性能分析的重要基础。文章对钢金相图像中晶粒的晶粒度、面积、直径、均匀度和晶界的光滑度等进行了定义，指出用晶粒的平均面积或平均直径来表征晶粒度或晶粒尺寸，用面积和直径与它们各自的平均值的偏差程度来估算晶粒的均匀度，用晶界跟踪的方向数来估算晶界的光滑度，最后给出了它们相应的估算公式。文章描述的晶粒几何特征度量方法为金属显微图像的更深入分析，如对金属晶粒度的评级、机械性质的分析等提供了很大的帮助。     

金属间化合物FeAl超塑性变形中的位错特征

利用透射电子显微镜研究了金属间化合物ＦｅＡｌ超塑性变形后的位错组态。研究结果表明，变形过程中原始大晶粒被亚晶粒分割，亚晶界对亚晶粒内部位错的吸收导致亚晶界向小角度晶界演化．同时，亚晶粒又可再次被亚晶界分割，重复上述演化过程。如此使超塑性变形进行下去     

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。     

金属间化合物的FeAl超塑性变形中的位错特征

利用透射电子显微镜研究了金属间化合物ＦｅＡｌ超塑性变形后的位错组态。研究结果表明，变形过程中原始大晶粒被亚晶粒分割，亚晶界对亚晶粒内部位错的吸收导致亚晶界向小角度晶界演化。同时，亚晶粒又可再次被亚晶界分割，重复上述演化过程，如此使超塑性变形进行下去。     

基于模糊逻辑的7050铝合金晶粒度自动分析方法的研究（英文）

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。     

金属晶界在高温氧化中的作用

扼要阐述了金属材料晶界在纯金属与合金高温氧化中的 作用.指出金属中晶界面积增加(晶粒尺寸减小)有3种效应：改善合金抗氧化性能的有益的正 效应,相反为负效应以及双重效应.讨论了金属晶界扩散动力学基本方程的参数,如Tamman 温度及晶粒尺寸对其影响、晶粒形状因子(q)、晶界偏聚因子(s)、晶界夹角(θ)对晶界 扩散的影响.最后介绍了晶界作为高速扩散通道对合金晶间内氧化的重要作用.     

T22锅炉钢奥氏体晶粒长大和马氏体转变行为的原位观察

采用高温激光共聚焦显微镜(LSCM)对SA213-T22锅炉钢的奥氏体晶粒长大和马氏体转变的动态特性进行了原位观察研究。结果表明:①在950～1 200℃,T22钢的奥氏体平均晶粒尺寸(D)与加热温度(T)之间的定量关系可近似地用Arrhenius方程描述,奥氏体晶界迁移的激活能(Q)约为140. 5 kJ/mol;②奥氏体晶粒通过晶界的迁移和扩张、多个小晶粒合并成一个大晶粒以及分割和吞并邻近晶粒而长大;③马氏体在奥氏体的晶界和晶内形核并迅速长大,计算得出的马氏体板条束的长大速度约为282.7μm/s。     

FGH96合金晶粒长大规律的研究

对FGH96合金在热处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。结果表明，γ’相对晶粒长大有显著阻碍作用，在低于γ’相固溶温度(1109℃)热处理时，大量未溶解的γ’相使得晶粒长大缓慢；在高于γ’相固溶温度以上时，合金为单相奥氏体组织，晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明：在高于，相固溶温度以上时，晶粒生长指数随着热处理温度的升高而增加；在热处理温度为1135℃和1150℃下的晶粒长大激活能为293．4kJ／mol，晶粒长大机理为自扩散过程控制机理，并建立了相应的晶粒长大动力学方程。     

双层晶粒硬质合金的试制

介绍双层晶粒硬质合金的制做方法，双层晶粒结构的合金与双重晶粒合金的区分在于晶粒层次分明，属于均匀晶粒结构范畴，这种结构的硬质合会有良好的综合性能，能够满足某些产品的特珠要求，实用性比较广。     

42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化规律

对42CrMo钢在不同加热温度(850~1150℃)和保温时间(0~1200 s)下的奥氏体晶粒长大规律进行了研究。采用金相定量法对加热后材料的奥氏体晶粒度进行测量,建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型。结果表明:奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高呈指数关系长大,随保温时间的延长呈近似抛物线形式长大;利用基于唯象理论的Sellars模型,通过非线性回归方法建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型;将该模型导入有限元软件中预报42Cr Mo钢加热时奥氏体晶粒变化,预报结果与实验结果吻合,验证了该模型的正确性。     

Fe对Al-Ti-B和Al-Ti-C中间合金细化纯铝时晶粒形核与生长行为的影响

分别用Al-Ti-B、Al-Ti-C两种中间合金细化不同Fe含量(w(Fe)=0.2%～1.0%)的铝。通过扫描电镜观察异质形核晶粒核心及围绕核心所形成的晕圈,分析晶粒形核及生长过程。结果表明,两种中间合金加入铝熔体后释放出的TiB2和TiC颗粒都能吸附熔体中的Ti,形成围绕TiB2和TiC颗粒的Ti浓度梯度场。围绕TiB2和TiC颗粒团的晕圈形状存在差异:围绕TiB2颗粒团的晕圈基本为圆形,围绕TiC颗粒团的晕圈基本为花瓣状。在Fe元素存在的条件下,由于晕圈之间的融合以及晶粒核心颗粒不同造成的晕圈形状差异对晶粒的生长方式有重要影响。在晕圈形状相同的条件下,Fe含量对晶粒生长行为影响显著,随着Fe含量增加,晶粒的树枝化程度变大。     

超细晶粒钢焊接HAZ晶粒长大规律分析

根据传统金属学和焊接冶金学理论，对800MPa和400MPa两个强度级别新一代钢铁材料进行焊接热模拟试验，分析了焊接HAZ晶粒长大规律。结果表明，随着峰值温度和‰的逐渐增大，新一代钢铁材料焊接HAZ的奥氏体晶粒都存在严重的长大倾向，且400MPa级比800MPa级的HAZ奥氏体晶粒长大更为严重。     

最大取向值对晶粒生长元胞自动机模拟结果的影响

为了研究最大取向值Q的大小对晶粒生长的元胞自动机模拟过程及结果的影响,对Q值分别取30、50、70、100、150、200时进行了模拟分析。结果表明,Q值较小时晶粒生长过程中极易发生晶粒碰撞现象导致晶粒异常长大,当Q值大于100时模拟过程平稳且符合晶粒生长理论,当Q值大于150时对模拟过程没有显著影响。不同Q值时晶粒的生长指数相差很小,且与其他研究者给出的生长指数十分接近,说明模拟过程是可信的。     

球墨铸铁凝固过程微观组织模拟

根据热力学和凝固原理等，建立了凝固过程中热传递、溶质传递和石墨球、奥氏体形核、生长的数学物理模型，以能量最小原理为基础，考虑体积自由能和界面能的定量影响，对奥氏体晶粒的形核和生长进行了摸拟。根据所建立的模型。采用了Microsoft Visualc 6．0开发平台开发了相应的三维模似计算程序和二维动态显示程序。     

Mg对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Mg对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种中间合金细化铝晶粒效果的影响,分析了Mg影响两种中间合金细化铝晶粒行为的机制。结果表明,在w(Mg)=1%～7%的范围内,镁含量的增加,对两种中间合金细化铝晶粒的促进作用不显著,但对晶粒形貌有显著的影响;晶粒形貌取决于所用中间合金的种类和Mg添加量大小,相同镁含量时,用Al-5Ti-1B细化比用Al-5Ti-0.2C细化后晶粒的树枝化程度小;细化所用的中间合金相同时,随着镁含量的增加,细化晶粒的树枝化程度增大。     

YT15非均匀结构硬质合金的试制

通过改变原料 WC的晶粒度及组成来制取非均匀结构硬质合金。结果表明 :原料 WC以 80 %的 2 μWC+2 0 %的 7μWC组合的合金具有合理的结构和良好的综合性能