金相任務者多年來一向從金相試樣拋光外表上經由進程顯微鏡察看來定性地描寫金屬資料的顯微構造特色或接納與各類規范圖片比擬的方式評定顯微構造、晶粒度、非金屬同化物落第二相質點等，這類方式切確性不高，評定時帶有很大的客觀性，其成果的重現性也不能使人對勁，并且均是在金相試樣拋光外表的二維立體上測定，其丈量的成果與三維空間實在構造描摹比擬有必然差別。古代體視學的呈現為人們供給了一種由二維圖象外推到三維空間的迷信，行將二維立體上所測定的數據與金屬資料的三維空間的現實顯微構造外形、巨細、數目及散布接洽起來的一門迷信，并能夠使資料的三維空間構造外形、巨細、數目及散布與其機器機能成立內涵接洽，為迷信地評估資料供給了靠得住的闡發數據。

　　因為金屬資料中的顯徽構造和非金屬同化物等并非均勻散布，是以任何一個參數的測定都不能只靠人眼在顯微鏡下測定一個或幾個視場來肯定，需用統計的方式對充足多的視場停止大批的統計任務，能力保障丈量成果的靠得住性。若是僅靠人的眼睛在顯微鏡上停止目視評定，其精確性、分歧性和重現性都很差，并且測定速率很慢，有些乃至因任務量過大而沒法停止。圖象闡發儀以進步前輩的電子光學和電子計較機手藝取代人眼察看及統計計較，能夠敏捷而精確地停止有統計意思的測定及數據處置，同時具備精度高、重現性好，防止了報酬身分對金相評定成果的影響等特色，并且操縱簡潔，可間接打印丈量報告，今朝已成為定量金相闡發中不可貧乏的手腕。

　　圖象闡發儀是對資料停止定量金相研討的強無力東西，也這天常金相查驗的好幫忙，能夠防止野生評定帶來的客觀偏差，從而也防止了扯皮景象。固然在平常金相查驗中，不能夠也不必每次都利用圖象闡發儀，但當產物品德呈現非常或金相構造級別處于及格與不及格之間而沒法辨別時，則能夠借助圖象闡發儀對其停止定量闡發，得出精確成果，確保產物品德。圖象闡發儀在金相闡發中的利用，拓展了金相查驗的檢測名目，增進了檢測水平的進步，對進步檢測職員的本質也長短常無益的。

　　1 圖象闡發儀的道理及功效簡介

　　圖象闡發儀的體系由金相顯徽鏡和微觀攝像臺構成的光學成像體系，其用處是使金相試樣或照片構成圖象。金相顯微鏡可間接對金相試樣停止定量金相闡發;微觀攝像臺合用于闡發金相照片、底片及什物等。

　　為了能用計較機存貯、處置和闡發圖象，起首需將圖象數字化。一幀圖象是由差別灰度的一種散布所構成，用數學標記表現為j=j(x,y)，x、y為圖象上像素點的坐標，j則表現其灰度值。以是，一幀圖象能夠用一個m×n階矩表現，矩中每個元素對應于圖象中一像素點，aij的值即表現圖象中屬于第i行第j列的像素點的灰度值。CCD攝像機(電荷耦合器件攝像機)便是一種圖象數字化裝備。金相試樣上的顯微特色顛末光學體系后在CCD上成像并由CCD實現光電轉換和掃描，而后作為圖象旌旗燈號掏出，由縮小器停止縮小，并量化成灰度級今后儲存起來，從而取得數字圖象。計較機按照數字圖象中需丈量特色的灰度值規模，設定灰度值閾值T。對數字圖象中任何一個像素點，若其灰度大于或即是T，則用紅色(灰度值255)來取代它本來的灰度;若小于T則用玄色(灰度值0)來取代本來的灰度，能夠把灰度圖象轉化為只要黑、白兩種灰度的二值圖象，而后再對圖象停止須要的處置，使計較機能便利對二值圖象停止粒子計數、面積、周長丈量等圖象闡發任務。若接納偽黑色處置，則可把256個灰度級轉換成對應的黑色，使灰度很靠近的細節和其四周情況或其余細節易于辨認，從而改良圖象，更利于計較機處置多特色物圖象。

　　圖象闡發儀凡是都具備以下根基圖象處置、闡發功效：

　　*圖象收羅。

　　*圖象加強和處置：包含暗影校訂，偽黑色處置，灰度變更，光滑、銳化;圖象編輯等。

　　*圖象朋分。

　　*二值圖象處置：包含外形學處置(侵蝕、收縮、骨胳化等)，二值圖象的算術運算、連接、主動修補等。

　　*丈量：包含特色物統計，對其周長、面積、X/Y投影、軸長、取向角等參數停止統計丈量。

　　*數據輸入。

　　2 圖象闡發儀在金相闡發中的利用

　　2.1晶粒度測定

　　丈量晶粒度是金相查驗任務中常常停止的查驗名目。傳統的方式是參照有關規范(GB6394-2002)中的規范圖片，接納與規范圖片比擬擬的方式評定出晶粒度級別，此方式簡潔、速率快，但客觀上的偏差也比擬大。若接納GB6394中劃定的別的兩種方式，即面積法和截點法(仲裁方式)，固然可取得精確的丈量成果，但這兩種方式利用起來很不便利，其煩瑣水平使人望而卻步。若是利用圖象闡發儀接納截點法停止晶粒度測定，則能夠間接而敏捷地求出晶粒度級別。

　　截點法是經由進程統計給定長度的丈量網格上的晶界截數來測定晶粒度的，其晶粒度級別指數G的計較公式為：

　　G=-3.2877+6.6439lg(M×N/L)

　　式中：L-所利用的丈量網格長度(mm)

　　M-察看用的縮小倍數

　　N-丈量網格L上的截點數

　　L、M為已知數，只要測得N，圖象闡發儀就能夠得出晶粒度級別。在實測任務時，因為晶粒外部能夠存在各類析出物和因侵蝕節制不妥而形成晶界斷裂，給精確測定帶來必然的堅苦，需接納圖象闡發儀中的侵蝕與收縮功效，去除晶粒內的析出物和對晶界停止重修，以取得完全的晶粒圖象。

　　2.2 測定顯徽構造的含量

　　定量地測定金屬資料中的顯微構造的百分比等參數，并研討其對機器機能的影響是圖象闡發儀在金相闡發中的首要用處之一。比方：測定灰鑄鐵、球鐵、鑄鋼及低碳鋼中的鐵素體和珠光體的百分比;雙相鋼中的馬氏體與鐵素體的百分比;滲碳淬火軟化層和奧貝球鐵中的剩余奧氏體含量;高磷閘瓦中的磷共晶含量;鍛造鋁合金中的共晶硅含量，抱軸瓦白合金中的β相含量等。利用圖象闡發儀的根基功效很便利地實現這些任務。若對某種資料的差別基體構造停止定量金相闡發，并與其機器機能對比，可深切研討顯微構造與機器機能之間的定量對應干系。

　　2.3 測定鍍層厚度及脫碳層、滲碳層深度

　　2.3.1 鍍層厚度測定

　　因為鍍層下基體資料外表粗拙度或電鍍工藝的影響，使鍍層存在著厚薄不均的景象，為處置因厚薄不均而發生的丈量偏差，圖象闡發儀在丈量鍍層時，起首在顯現鍍層截面描摹的屏幕上劃很多條彼此平行且垂直于鍍層外表、并橫貫鍍層的直線，如許每條直線均能測出一鍍層厚度數據，而后將這些數據停止處置，便取得鍍層的均勻厚度、最大厚度、最小厚度等參數。若被測物長短常藐小的金屬絲，其圓周均有鍍層，則取其橫截面圖象，從它的圓心動身呈差別角度沿徑向劃很多直線，一樣可測得。

　　2.3.2 測定脫碳層及滲碳層深度

　　起首測定基體構造的鐵素體含量，而后在屏幕上齊截條平行于外表并可挪動的直線，計較經由進程該直線的鐵素體含量，跟著直線向心部挪動，當找到與基體構造中鐵素體含量符合的地區時，該直線距外表的間隔即為脫碳層或滲碳層深度。

　　2.4 測定非金屬同化物

　　圖象闡發儀用于闡發非金屬同化物，首要在兩方面：其一為測定非金屬同化物的數目、外形、尺寸、散布等參數，研討同化物與機器機能(出格是委靡機能)之間的定量干系;其二是按照GB10561-89規范評定鋼中非金屬同化物級別。比方：機車車輛鑄鋼出產中的單渣冶煉工藝與雙渣冶煉工藝比擬，具備能耗少、出產效力高及本錢高等特色，但因為單渣冶煉工藝無分離脫氧處置，其冶煉的鑄鋼中非金屬同化物在數目、外形、尺寸、散布等方面與雙渣法冶煉的鑄鋼是不是存在較大差別，并由此而影響鑄鋼的機器機能。戚墅堰所接納圖象闡發儀對此題目展開了研討，從兩種工藝冶煉的鑄鋼件中各取12只試樣(取自4個爐次)，每個試樣丈量30個視場。測定成果標明，兩種工藝冶煉的鑄鋼中的非金屬同化物在數目、外形、顆粒尺寸、分離度和均勻間距等方面根基上趨于分歧;在顯微構造不異的前提下，其機器機能也附近。這申明單渣冶煉工藝若節制恰當，其鑄鋼中非金屬同化物并不會增添。

　　按照GB10561《鋼中非金屬同化物顯微評定方式》規范體例而成的同化物評級軟件，其首要功效可對所要測定的同化物，根據GB10561規范中劃定的4類同化物(即A類一硫化物類、B類一氧化鋁類、C類一硅酸鹽類、D類一球狀氧化物類)停止分類，而后參照規范予以評級。

　　2.5 計較球墨鑄鐵中石墨的球化率

　　球墨鑄鐵中石墨的球化率對其機器機能影響較大。是以，評定石墨球化率是金相查驗中的一個主要名目。凡是接納比擬法評定，計較法例用于仲裁，GB9441規范中劃定在計較球化率之前，須先求得視場中每顆石墨的單顆石墨面積率(石墨現實面積與其最小外接圓面積之比)，而后換算成每顆石墨的外形系數，再按規范中的公式計較該視場的球化率。