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1、铸造Jul.2008·690·FOUNDRYVol.57No.7"!!!!!"!!"检!测!技!术!!"半固态合金定量金相分析系统的开发112刘文,贾志欣,邢书明(1.浙江大学宁波理工学院机电与能源工程分院,浙江宁波315100;2.北京交通大学机电学院,北京100044)摘要:基于金相分析的原理,开发出一套适用于半固态合金的定量金相分析系统。该系统能进行粘连颗粒的分离,根据设定的阈值筛选并剔除取样过程中新生成的小颗粒,对初生固相颗粒粗糙边界进行平滑处理,进而实现半固态合金有效固相分数、初生固相颗粒大小和圆整度等微观结构特征参量的测量。实
2、际应用表明,该系统测量误差较小,可以高效、方便地实现定量金相分析功能。关键词:半固态;微观组织;定量金相;特征参量中图分类号:TG421.8文献标识码:A文章编号:1001-4977(2008)07-0690-04DevelopmentofQuantitativeMetallographicAnalysisSystemforSemi-SolidAlloys112LIUWen,JIAZhi-xin,XINGShu-ming(1.NingboInstituteofTechnology,ZhejiangUniversity,Ningbo3151
3、00,Zhejiang,China;2.BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Aquantitativemetallographicanalysissystemwasdevelopedbasedonthemetallographicprinciple.Itcanseparatetheconnectedparticles,pickoutandremovelittleparticlesaccordingtothegiventhreshold,andcansmooththe
4、boundaryofparticlesaswell.Therefore,themicrostructureparametersofsemi-solidalloyssuchastheeffectivesolidfraction,particlesizeandshapecanbemeasuredwiththissystem.Experimentresultsindicatethatthissystemcanbeusedtorealizethequantitativemetallographicanalysiseffectivelyandcon
5、veniently.Keywords:semi-solid;microstructure;quantitativemetallograph;characteristicparameter半固态合金熔体是含固液两相的特殊流体,其有现有的金相定量分析软件大多绑定在金相分析仪器[4][5]效固相分数、初生固相颗粒大小以及颗粒形状等微观上,不能满足上述要求。吴雪平和张颂阳等分别应用[1-3]结构参数对半固态合金的流变行为有着重要的影响。OpenGL和Matlab软件开发出了能够分析半固态合金金半固态合金微观结构比较复杂,如:(1)如果初生固相组织
6、中的固相率及晶粒尺寸的分析系统,但仍存在固相颗粒有明显的缩颈,在熔体切变流动时,就会在缩相颗粒边界难以准确定位、人机交互性较差等问题,且颈处断裂成两个颗粒,如果仍将这种颗粒当作一个颗未能对有效固相率的测定、粘连或不规则固相颗粒形貌粒统计,势必影响颗粒大小和颗粒圆整度统计的有效[6]的表征等给出相应的措施。张友法开发的半固态合金性,此时应将其在缩颈处进行分离操作;(2)在金相金相组织图片的定量分析系统,能够有效分析半固态合组织中,有些尺寸过小的颗粒并非半固态合金熔体中金金相组织中的固相率、圆整度、颗粒尺寸及其等级等已经存在的初生相,而是取样
7、时新生成的,不能代表特征参数,并能对相连的固相颗粒进行有效识别。然熔体的特征,在定量分析之前应将其剔除;(3)实际而,该系统只是从纯相的角度进行定量分析,尚不能实的初生固相颗粒多带有毛刺和夹缝,液固相界面粗糙,现特定流变条件下的粘连颗粒分离和粗糙颗粒边界的平直接计算出来的颗粒周长并不能真实反映颗粒形状对滑处理,其次,手工修剪图片大大降低了数据的准确流变行为的影响,故计算周长时,需要先对颗粒边界性。鉴于此,笔者基于现有的理论基础和研究方法,利进行平滑处理;(4)初生固相颗粒内部和夹缝里的液用VB和Matlab语言开发了一套适用于特定流变条件
8、下相并不能自由运动而是表现为随固相一起运动的特性,的半固态合金定量金相分析系统。故这部分液相应作为固相处理。只有从流变学的角度1系统工作原理提取出来的微观结构参量才能更合理地反映微观结构对流变
