производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр
Визначення бала зерна стали комп'ютерними методами

Ключовим процесом контролю якості в металографічної лабораторії є визначення розміру зерен в металах і сплавах. Більшість металів мають кристалічну структуру, яка містить межі зерен. Під час обробки атоми в кожному зростаючому зерні металу або сплаву розташовуються в певному порядку, заснованому на кристалічній структурі матеріалу.

Зростання зерен впливає одне на одного. Оскільки відомо, що менший розмір зерна зазвичай покращує механічні властивості матеріалу, важливо контролювати склад сплаву і його обробку, щоб досягти бажаного розміру зерна.

Величина зерна визначається наступними методами:

  • візуального порівняння видимих під мікроскопом зерен із зразками шкал, наведених в обов'язковому додатку 2, з визначенням номера зерна;
  • підрахунку кількості зерен, що припадають на одиницю поверхні шліфа, з визначенням середнього діаметра і середньої площі зерна;
  • підрахунку перетинів кордонів зерен відрізками прямих з визначенням середнього умовного діаметра в разі рівноосних зерен, кількості зерен в 1 мм в разі нерівноосних зерен;
  • виміру довжин хорд під мікроскопом або з використанням мікрофотографій з визначенням відносної частки зерен певного розміру;

Однак участь оператора в цих методах розрахунку розміру зерна призводить до помилкових, неповторним і невідтворюваних результатів. Крім того, ручне введення результатів в комп'ютерний звіт або електронну таблицю ще більше збільшує ймовірність помилок.

На сьогоднішній день для аналізу структури металів фахівці користуються сучасними математичними і комп'ютерними методами обробки зображень.

До переваг комп'ютерного способу реєстрації зображень можна віднести: автоматичне розпізнавання меж зерен, оцінювання середнього розміру зерна по знайденому числу зерен і площі, яку вони займають.

За допомогою спеціальних інструментів можна реконструювати погано протруєне кордону, виключити з аналізу дрібні виділення другої фази, розпізнані як зерна або займають занадто малу площу, розрахувати номер зерна «по скелету», приєднавши до тіла зерна прикордонні виділення перліту.

На рисунку 1 представлені приклади підрахунку кількості зерен методикою ГОСТ (а) і приклад кількісної обробки структури методом комп'ютерного аналізу.

Рисунок 1 - Підрахунок кількості зерен методикою ГОСТ (а) і приклад кількісної обробки структури методом комп'ютерного аналізу

Розрахунок кількості зерен проводиться за такою формою:

де n1 – кількість зерен, які перетнув її межами.

Даний алгоритм є неточний в частині аналізу кількості зерен на кордоні зображення (n2). Площа аналізованої постаті вибирається заздалегідь і становить 0,5 мм2.

Наведена вище формула передбачає, що заздалегідь окресленим колом відсікається половина зерен. За даним методом з укрупненням структури помилка визначення розміру зерна зростає.

За ГОСТом аналіз структури заснований на статистичних методах аналізу за принципом: від загального зображення структури до приватного (номеру зерна) шляхом усереднення.

У свою чергу, при комп'ютерному методі отримують характеристику структури на основі аналізу кожного зерна (рис. 1, б). За допомогою комп'ютерних програм є можливість аналізувати площа, зайняту певною структурою, безпосередньо, без наближених розрахунків, а також автоматичного створення файлу-звіту, який може бути оформлений в суворій відповідності до вимог ГОСТ.

В даний час існує програмне забезпечення для металографії:

Аналізатор зображень "Thixomet" , що дозволяє проводити оцінку середнього розміру зерна по ГОСТ 5639-82, ГОСТ 21073-75, ASTM E1382, ASTM E112, DIN 50 601.

Дані методики дозволяють робити автоматичне розпізнавання меж зерен, оцінювати середній розмір зерна по знайденому числу зерен і площі, яку вони займають. За допомогою спеціальних інструментів можна реконструювати погано протруєне кордону, виключити з аналізу дрібні виділення другої фази, розпізнані як зерна або займають занадто малу площу, розрахувати номер зерна «по скелету», приєднавши до тіла зерна прикордонні виділення перліту.

Висновок

Сучасне програмне забезпечення для аналізу зображень мікроскопів для матеріалознавства зводить до мінімуму втручання людини в аналіз розміру зерен, забезпечуючи, таким чином, точні та відтворювані результати. Доступно безліч пакетів програмного забезпечення для виконання аналізу зерна відповідно до міжнародних стандартів.

Крім мінімальних зусиль, пов'язаних з впровадженням, ці програмні пакети можуть автоматично створювати звіти в залежності від даних аналізу і надавати інтегровану базу даних для архівації для використання в майбутньому.

З 2011 року науково-виробниче підприємство «УКРІНТЕХ» успішно працює і розвивається в області контролю якості матеріалів та промислових виробів.

Контакти

ТОВ НВП "Укрінтех":
м.Харків, вул.Ковтуна, буд.50, корпус "А-5"

Для пошти:
а/с 2304, Харків-1, 61001, Україна

ТОВ НВП "Укрінтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНД Лабораторія"
+38 (098) 262-48-92

Компанія

Виробництво і постачання
випробувального обладнання, устаткування для металографії, приладів НК та ін.

Сервісний центр
Ремонт, сервісне обслуговування і модернізація обладнання.

Центр незалежних досліджень

Акредитована випробувальна лабораторія.