基于数字图像处理的TC4钛合金金相组织定量分析-论文.pdf

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1、第2901卷4年第4月2期失效分析与预防April，2014Vo1．9，No．2基于数字图像处理的TCA钛合金金相组织定量分析吴伟，吴剑剑，张永华，邬冠华，卢鹏，吴宇，张士晶(1．无损检测技术教育部重点实验室(南昌航空大学)，南昌330063；2．湖北宜昌市特种设备检验检测所，湖北宜昌44~3005)[摘要]通过对TC4钛合金显微组织的金相图片的研究，提出一种对金相定量分析的数字图像处理方法。以ImageJ软件为工具，采用数字图像处理中的图像增强、阈值化、图像分割等数字化处理方法，计算出钛合金组织在不同热处理

2、状态下Ot相所占比例，以及金相分析中其他的特征参数。研究结果表明：该数字图像处理方法可实现对TC4组织金相图片的处理，在TC4棒材锻件中相占49．38％，长短轴比为1．458。[关键词]TC4；金相分析；数字图像处理；ImageJ软件[中图分类号]TGI13．14；TP391．41[文献标志码]Adoi：10．3969／j．issn．1673-6214．2014．02．004[文章编号]1673-6214(2014)02-0075-05QuantitativeAnalysisofMetallographicO

3、rganizationofTC4TitaniumAlloyBasedonDigitalImageProcessingWUWei‘，wuJian-jian‘，ZhangYong—hua，wUGuan-hua，LUPeng，wUYu，ZHANGShi-jing(1．KeyLaboratoryofNondestructiveTesting(MinistryofEducation)，NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，China；2．YichangSpecialEqui

4、pmentInspectionandResearchInstituteofHubei，HubeiYichang443005，China)Abstract：ToinvestigationthemicrostructureofTC4titaniumalloy，thispaperpresentsanapproachofdigitalimageprocessingthatcanrealizethequantitativeanalysisofthemicrostructureofTC4titaniumalloy．Byt

5、hesoftwarelmageJ，thedigitalimageprocessingtechniquessuchasimageenhancement，thresholdingaswellasimagesegmentationwereemployedtocalculatetheproportionofthe0【·phaseandothercharacteristicparametersinthemicrostructureimagesofvariousheattreatmentofTitaniumalloy．T

6、heresuhsshowitisafeasiblemethodtoobtainthemicrostructuralcharacterizationofTC4rodforginginwhichthepercentageof0【一phaseis49．38％andratiooflongaxisandshortaxisis1．458．Keywords：TC4；metallographicanalysis；digitalimageprocessing；softwareImageJ第二相粒子尺寸及分布等。如何准确地算出0

7、引言金相组织中各参数，是图像处理方法的主要研究方向。吴雪平等开发的半固态金属金TC4钛合金材料强度高，硬度高，抗疲劳和抗相组织的计算机软件系统，以及徐建林等腐蚀性能显著，600℃温度左右状态下工作表现研发的铸造材料金相组织图像分析软件，这突出，并且TC4的密度仅为钢和镍基高温合金的些系统自动化程度不高，而且准确率差；靳一半，使得其在航天航空工业中应用广泛。伍银等以Matlab为工具，提出一种对金相定TC4材料在不同热处理状态下组织结构差异较量分析的数字图像处理方法，这类方法需要熟练大，表现为Ot相组织的形状和

8、相对量不一样。金Matlab编程，且占用计算机内存大；其他的金相处相组织定量分析方法为研究不同热处理状态下各理方法普遍存在自动化程度不高，准确率低，处理相成份与材料性能之间关系意义重大。的过程不直观。本研究提出一种对金相定量分析金相组织特征参数包括晶粒尺寸、复相的数字图像处理方法，可用于对处理的结果进行合金中各相的相对量、界面曲率、位错密度、检查与修正，提高图像处理准确率。[收稿日期]2013年l2