一種ma島組織的面積百分比的定量方法
2023-05-21 15:55:26 3
專利名稱：一種ma島組織的面積百分比的定量方法
技術領域：
本發明屬於金相組織定量技術領域，特別是提供了一種MA島組織的面積百分比的定量方法。
背景技術：
目前，有些鋼材中偶爾可見一些島狀組織，彌散的分布於鋼材的基體中。這種島狀組織是一種富碳的奧氏體島，在合金鋼連續冷卻轉變過程中形成。當合金鋼在連續冷卻轉變時，碳在剩餘奧氏體內逐漸富集。有時由於相變溫度高，相變驅動力小，轉變不能進行到底，少量奧氏體殘留下來，以島的形式分布於組織的板條間。同時在大角度晶界上也常有島狀組織存在，這可能是碳沿晶界擴散較快的原因。島內的成分主要是碳的富集，合金元素與基體相近，稱為富碳奧氏體島，但島內的析出物尚不能達到析出碳化物水平，稱MA島。MA島是某些鋼組織中的重要組成部分，它是脆性組成物，鋼材中MA島的數量、大小、形態及尺寸對鋼的韌性、強度等力學性能有一定影響。因此鋼材中MA島的定量分析是檢驗某些鋼材質量的不可缺少的一個項目。目前， 人們通常用臨摹法、金相專業軟體手工測量等方法對MA島進行定量分析。臨摹法是用電鏡或光鏡對試樣獲取一張含MA島的清晰圖像，然後把清晰地圖像列印出來，再用蠟紙覆在列印出的圖像上，進行臨摹，主要是臨摹MA島組織，這樣把臨摹出的MA島總面積與圖像面積相比，得到結果就是MA島的面積含量。軟體手工測量法是用普通光學顯微鏡得到組織照片後，在金相軟體中用手工測量的方法，把認為是MA島的面積一個個量出來，最後測得的這些MA島的總面積與這個圖片的總面積相比，得到結果就是MA島的含量。這些方法操作起來非常麻煩，而且很可能在臨摹或軟體測量MA島的時候，把晶界或一些非MA島給算進去， 造成定量不準確。
發明內容
本發明的目的在於提供一種MA島組織的面積百分比的定量方法，解決了操作麻煩、定量不準確的問題，能快速、準確的對MA島含量進行分析。對MA島進行定量分析之前，首先要對MA島進行著色侵蝕。試樣經磨製、拋光後， 用4重量％苦味酸酒精和丨重量％的偏重亞硫酸鈉水溶液著色數十秒，著色完後，組織中的 MA島為白色，其它組織顏色較暗，為黑色。本發明MA島組織的面積百分比的定量包括圖片的採集和定量分析，由以下步驟組成1)將製備好的試樣放到載物臺上，可見光模式下聚焦，使圖像清晰地出現在圖像顯示區域裡；2)用雷射共聚焦雷射模式聚焦試樣，調整圖像的亮度，確定出以MA島亮度為基準的光的強度線，再調整工作區中的光譜圖區域的強度線，使光譜圖區域中MA島和其它基體組織對比明顯；
3)雷射模式下掃描試樣，採集不帶標尺的圖片，並保存；4)對MA島進行定量分析，得到MA島的定量分析值，以面積百分含量表示；5)反覆進行上述操作，至少3次，取其平均值定為金屬試樣中MA島組織的面積百分含量。按照本發明MA島組織的面積百分比的定量方法，圖像中MA島和其它基體組織對比明顯時，光的亮度值調整為255 270 ；本發明所述的光譜圖區域中出現以MA島亮度為基準的光譜強度線為MA島亮度為255 270，在基準線上面；其它組織亮度243 253，比MA島亮度低，在基準線下面。可見二者的亮度值存在差距，差距越大，圖像MA島組織與基體組織對比度越明顯。本發明所述的對MA島進行定量分析時，對MA島和基體組織這兩個有明顯特徵的圖像，會在圖上看到明顯的兩個峰谷，利用峰谷作為分析輔助依據；當金屬材料中碳含量較低1重量％)時，要避開左面第一個峰谷範圍，取緊相接的後面峰開始的點為定量點，所得值較準確一些。；金屬材料中含量較高(> 0.1重量％時)，要避開左面第一個峰谷範圍，取第一個峰谷和第二個峰谷中間點為定量點，所得值較準確一些。另外，當圖片進行定量分析時，著色後的MA島組織會被軟體標上綠色的顏色，如圖1、圖2所示為二值分割前後的MA島照片，白亮的MA島組織都被標上了綠色的顏色，可見分析時對MA島的選取非常準確。分析定量值時也許每個人操作會有些偏差，但偏差一般在 0.5%左右，偏差已經很小了。本發明的方法能夠快速、準確地分析出鋼材組織中MA島的百分含量，對評價MA島對組織及性能的影響有一定的幫助。本定量方法在目前的工作中已廣泛應用於X80、Q550D、雙相鋼及焊接接頭試樣等鋼種，取得了非常好的效果，並得到了用戶的充分肯定。
圖1為二值分割後MA島的圖片。圖2為二值分割前MA島的圖片。圖3為X80鋼的MA島組織圖片。圖4為)(DP780鋼的MA島組織圖片。
具體實施例方式以下結合實例對本發明做進一步描述。實施例1 含碳量較低的X80中MA島組織的定量分析X80的含碳量為0.063% (重量)，首先製備試樣試樣經磨製、拋光後，用4%苦味酸酒精和1 %的偏重亞硫酸鈉水溶液進行著色，準備定量分析。X80中MA島組織的定量分析步驟包括1)將製備好的X80試樣放到載物臺上，可見光模式下聚焦，使圖像清晰地出現在圖像顯示區域裡；2)用雷射共聚焦雷射模式聚焦試樣，調整圖像的亮度，亮度值為沈0，確定出以MA 島亮度為基準的光的強度線。再調整工作區中的光譜強度線MA島亮度為沈0，在基準線上面；其它組織亮度為對8，比MA島亮度低，在基準線下面。可見二者的亮度值存在著差距，差距越大，圖像MA島組織與其它基體組織對比度越明顯；3)雷射模式下掃描試樣，採集不帶標尺的圖片，並保存，如圖3 ；4)對MA島進行定量分析時，MA島和基體組織這兩個有明顯多項特徵的圖像， 會在圖上看到明顯的兩個峰谷，利用峰谷作為分析輔助依據。X80試樣中碳含量比較低 ( 0. 重量)，避開左面第一個峰谷範圍，取第一個峰谷和第二個峰谷中間點為定量點，所得值較準確一些；5)反覆進行上述操作，至少3次，取其平均值定為金屬試樣中MA島組織的面積百分含量，此三個視場的值分別為10. 23%、11. 84%,9. 53%，平均為10. 53%，得此DP780鋼的MA含量為10. 53%。
權利要求
1.一種MA島組織的面積百分比的定量方法，包括圖片的採集和定量分析，其特徵在於，步驟如下1)將製備好的試樣放到載物臺上，可見光模式下聚焦，使圖像清晰地出現在圖像顯示區域裡；2)用雷射共聚焦雷射模式聚焦試樣，調整圖像的亮度，確定出以MA島亮度為基準的光的強度線，再調整工作區中的光譜圖區域的強度線，使光譜圖區域中MA島和其它基體組織對比明顯；3)雷射模式下掃描試樣，採集不帶標尺的圖片，並保存；4)對MA島進行定量分析，得到MA島的定量分析值，以面積百分含量表示；5)反覆進行上述操作，至少3次，取其平均值定為金屬試樣中MA島組織的面積百分含量。
2.如權利要求1所述的MA島組織的面積百分比的定量方法，其特徵在於，步驟2)中所述的設置圖像中MA島和其它基體組織對比明顯時，光的亮度值調整範圍為255 270。
3.如權利要求1所述的MA島組織的面積百分比的定量方法，其特徵在於，所述的光譜圖區域中出現以MA島亮度為基準的光譜強度線為MA島亮度為255 270，在基準線上面； 其它組織亮度243 253，比MA島亮度低，在基準線下面；二者的亮度值差距越大，圖像MA 島組織與基體組織對比度越明顯。
4.據權利要求1所述的MA島組織的面積百分比的定量方法，其特徵在於，步驟4)中所述的MA島進行定量分析時，對MA島和基體組織這兩個有明顯特徵的圖像，會在圖上看到明顯的兩個峰谷，利用峰谷作為分析輔助依據；當金屬材料中碳含量 0. 1重量％時，要避開左面第一個峰谷範圍，取第一個峰谷和第二個峰谷中間點為定量點，所得值較準確一些。
全文摘要
一種MA島組織的面積百分比的定量方法，屬於金相組織定量技術領域。具體的說是對鋼材裡所含MA島組織面積百分比進行定量分析的方法。方法中，試樣製備並著色好後，在成像區域裡調整清晰圖像並設置MA島和其它基體組織的對比度，採集圖片並對圖片進行定量分析，取3次以上結果的平均值為此金屬材料的MA島的面積百分值。優點在於它能夠快速、準確地分析出鋼材組織中MA島的百分含量，對一些產品組織性能的研究有著重要的意義。
文檔編號G01B11/28GK102175191SQ20111004690
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者劉曉嵐, 來萍, 溫娟, 胡佳利, 鞠新華 申請人:首鋼總公司