基于数字图像处理技术的金相组织定量分析

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1、基于数字图像处理技术的金相组织定量分析姓名：杜存铃学号：20120264班级：模式识别与智能系统导师：王培珍1、质量是企业的生命，在市场经济的激烈竞争中，质量的问题已经上升到“质量兴国”的战略高度。金相组织是评价金属质量的重要标准之一。金相检验的目的，一方面是为了检查金属材料的质量是否符合有关标准的规定；另一方方面是通过观察鉴定各种缺陷的分布状况和性质，分析研究产生缺陷的原因和各种工艺因素对金属质量的影响，为改进工艺质量和各种实验研究提供数据。2、传统的金相分析大多靠人工目测进行，对目标物进行统计计算和几何参数测量。传统的人工分析方法受人为的因素影响很大

2、，分析速度慢，劳动强度大，效率低，重现性较差。3、数字图像处理技术起源于20世纪60年代，计算机技术和微电子技术的飞速发展为数字化图像处理技术的应用奠定了基础。近年来，随着国内外的学者们对图像处理技术的不断深入研究，伴随着大量有价值的相关算法的提出，使得金相分析的精度不断提高。图像处理技术被越来越广泛的应用到金相分析的工作当中，成为了金相组织分析的一种非常有效的手段。金相分析研究背景金相分析的基本技术与理论金相组织的定义及特征区别金相：指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。金相组织是反映金属金相的具体形态

3、，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。奥氏体：碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格。特征：晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体针间的空隙处。铁素体：碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体。特征：亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。渗碳体：碳与铁形成的一种化合物。特征：在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状铁碳合金冷却到Ar1以下

4、时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状珠光体：铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。特征：珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小在A1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体。特征：板条马氏体：在低、中碳钢及不锈钢中形成，由许多相互平行的板条组成一个板条束，一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束（通常3到5个）片状马氏体（针状马氏体

5、）：常见于高、中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金中，针叶中有一条缝线将马氏体分为两半，由于方位不同可呈针状或块状，针与针呈120o角排列，高碳马氏体的针叶晶界清楚，细针状马氏体呈布纹状，称为隐晶马氏体。铁素体奥氏体层片状珠光体球粒状珠光体马氏体、奥氏体马氏、奥氏、渗碳体