材料显微组织的体视学定量分析

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1、材料显微组织的体视学定量分析XXX北京科技大学高等.T.程师学院，XXX，XXX，北京100083摘要：通过体视学方法，人工测量并计算第二相的体积分数平均截线长度等。关键字：体视学显微组织金相显微镜Abstract：Burnishandpolishausteniticstainlesssteelspecimens,thenerosionbyetchant.Afterthatobservemicrostructurebymetallographymicroscopyandmapitout.Keyword:stereologymicrostructuremeta

2、llographymicroscopy1实验过程1.1实验前准备样品及实验设备：磨制抛光但为浸蚀的球墨铸铁金相样品1块；磨制浸蚀好的退火纯铁金相样品1块；金相光学显微镜1.2显微组织定量分析1.2.1测量第二相的体积分数根据体视学原理，先析出相体积分数：Vv=PP(1)为保证高的测量效率，使测量结果的相对标准误差S5%,采用网格式规则阵点随机叠加在显微组织图像上作为测量点体系，相应的测量结果％的相对标准误差可用下式估算：[<7(Vv)/Vv]2=[<7(PJ/pJ=1/^(2)式中是用规则点以计点法测量时落在测量对象上的点数总和除以测量用总点数所得的比值，则

3、是落在测量对象上的点数，<7(/^为n次尽测量平均值的标准差。取满足预定相对标准差的测量结果为最终结果。采用如下形式报告测量结果：在95%的置信水平下，石墨相的体积分数为：Vv=Pp±C<7(Pj(3)当网格与显微组织图像随机叠加次数(n-l)>40W,式中系数C的值建议近似作2;当n-1仅为9左右，C值建议近似取2.3。本实验要求测量结果的相对标准误差幺5%，将其代入(2)式得P>400,因此落在测量对象上的点数应大于400。采用人工计点法测量第二相石墨的体积分数，所用光学显微镜的放大倍数为10x10,测量网格点数为6x6=36,测量时随机选择视场，视场应

4、覆盖整个金和样品表面，计数落在测量对象上的点数，数据附后。Pp为测量平均值，Pp=^一，nPpi=—^测量次数n=120。将p36nPp=0.095,P=^Pe/.=4G9代入式/=1(3)得，(Fp)=Pp^=0.0046O本实验中(z?-l)=119240,取系数02。则在95%的置信度1石墨相的体积分数为：Vv=Pp±Cct(Pp)=0.095±0.0091.2.2测量第二相的平均截线长度和单位体积内相界面积由体视学原理，球墨铸铁样品单位体积内界血面积：Sv=2尺，第二相平均截线长度：7^=4%/久二2尽/尺。式中&是随机测试线穿过被测量的曲面所得的交

5、点密度。对于离散分布于基体相中的第二相粒子的相界面积的测定，根据经验，测量的结果的相对标准误差可用下式估算：[<7(5v)/Sv]2=[<7(Pj/Pj2=2/P式中P为测量时测量线与晶界线相交的总点数。取满足最大相对标准误差5%的测量结果的最终测量结果。采用如下形式报告最后测量结果：在95%的置信水平下，单位体积内的石墨表面面积：Sv=2Pl±2Cct(Pl)式中系数C的取值及测量平均值的标准差计算方法见前文。PL=0.069=0.003，单位体积内界面面积：0.069±0.006，平均截线长度：L3=2Pp/Pz^2.75/zm'14910654117

6、5126128695464严08698257132126885681012688310严080486812561156912851244711104273558468104612434629124978481128610687948784664938988106641.23自动图像分析法测量体积分数与尺寸由体视学原理，第二相的体积分数:K=At采用上式测量第二相的体积分数时，一般不再采用测量网格或测试点，而是直接测量每个视场中的第二相的面积分数。测量次数n足够大时，计算单个测量值得标准差。BlackCountWhirtCountBlack%White%Mea

7、n361435278429311.4988.51StcLDev.25398.9825398.980.810.811334610281111810.6489.362330962281476610.5289.483362581278314711.5388.474345677280005110.9989.015420868272486013.3886.626374774277095411.9188.097353374279235411.2388.778358031278769711.3888.629372445277328311.8488.161036102827

8、8470011.4888.52软件自动分析得出黑色区