CN102175191A

CN102175191A - 一种ma岛组织的面积百分比的定量方法

Info

Publication number: CN102175191A
Application number: CN 201110046907
Authority: CN
Inventors: 刘晓岚; 温娟; 鞠新华; 来萍; 胡佳利
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: CN102175191B

Abstract

一种MA岛组织的面积百分比的定量方法，属于金相组织定量技术领域。具体的说是对钢材里所含MA岛组织面积百分比进行定量分析的方法。方法中，试样制备并着色好后，在成像区域里调整清晰图像并设置MA岛和其它基体组织的对比度，采集图片并对图片进行定量分析，取3次以上结果的平均值为此金属材料的MA岛的面积百分值。优点在于：它能够快速、准确地分析出钢材组织中MA岛的百分含量，对一些产品组织性能的研究有着重要的意义。

Description

一种MA岛组织的面积百分比的定量方法

技术领域

本发明属于金相组织定量技术领域，特别是提供了一种MA岛组织的面积百分比的定量方法。

背景技术

目前，有些钢材中偶尔可见一些岛状组织，弥散的分布于钢材的基体中。这种岛状组织是一种富碳的奥氏体岛，在合金钢连续冷却转变过程中形成。当合金钢在连续冷却转变时，碳在剩余奥氏体内逐渐富集。有时由于相变温度高，相变驱动力小，转变不能进行到底，少量奥氏体残留下来，以岛的形式分布于组织的板条间。同时在大角度晶界上也常有岛状组织存在，这可能是碳沿晶界扩散较快的原因。岛内的成分主要是碳的富集，合金元素与基体相近，称为富碳奥氏体岛，但岛内的析出物尚不能达到析出碳化物水平，称MA岛。MA岛是某些钢组织中的重要组成部分，它是脆性组成物，钢材中MA岛的数量、大小、形态及尺寸对钢的韧性、强度等力学性能有一定影响。

因此钢材中MA岛的定量分析是检验某些钢材质量的不可缺少的一个项目。目前，人们通常用临摹法、金相专业软件手工测量等方法对MA岛进行定量分析。临摹法是用电镜或光镜对试样获取一张含MA岛的清晰图像，然后把清晰地图像打印出来，再用蜡纸覆在打印出的图像上，进行临摹，主要是临摹MA岛组织，这样把临摹出的MA岛总面积与图像面积相比，得到结果就是MA岛的面积含量。软件手工测量法是用普通光学显微镜得到组织照片后，在金相软件中用手工测量的方法，把认为是MA岛的面积一个个量出来，最后测得的这些MA岛的总面积与这个图片的总面积相比，得到结果就是MA岛的含量。这些方法操作起来非常麻烦，而且很可能在临摹或软件测量MA岛的时候，把晶界或一些非MA岛给算进去，造成定量不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MA岛组织的面积百分比的定量方法，解决了操作麻烦、定量不准确的问题，能快速、准确的对MA岛含量进行分析。

对MA岛进行定量分析之前，首先要对MA岛进行着色侵蚀。试样经磨制、抛光后，用4重量％苦味酸酒精和1重量％的偏重亚硫酸钠水溶液着色数十秒，着色完后，组织中的MA岛为白色，其它组织颜色较暗，为黑色。

本发明MA岛组织的面积百分比的定量包括图片的采集和定量分析，由以下步骤组成：

1)将制备好的试样放到载物台上，可见光模式下聚焦，使图像清晰地出现在图像显示区域里；

2)用激光共聚焦激光模式聚焦试样，调整图像的亮度，确定出以MA岛亮度为基准的光的强度线，再调整工作区中的光谱图区域的强度线，使光谱图区域中MA岛和其它基体组织对比明显；

3)激光模式下扫描试样，采集不带标尺的图片，并保存；

4)对MA岛进行定量分析，得到MA岛的定量分析值，以面积百分含量表示；

5)反复进行上述操作，至少3次，取其平均值定为金属试样中MA岛组织的面积百分含量。

按照本发明MA岛组织的面积百分比的定量方法，图像中MA岛和其它基体组织对比明显时，光的亮度值调整为255～270；

本发明所述的光谱图区域中出现以MA岛亮度为基准的光谱强度线为：MA岛亮度为255～270，在基准线上面；其它组织亮度243～253，比MA岛亮度低，在基准线下面。可见二者的亮度值存在差距，差距越大，图像MA岛组织与基体组织对比度越明显。

本发明所述的对MA岛进行定量分析时，对MA岛和基体组织这两个有明显特征的图像，会在图上看到明显的两个峰谷，利用峰谷作为分析辅助依据；当金属材料中碳含量较低(≤0.1重量％)时，要避开左面第一个峰谷范围，取紧相接的后面峰开始的点为定量点，所得值较准确一些。；金属材料中含量较高(＞0.1重量％时)，要避开左面第一个峰谷范围，取第一个峰谷和第二个峰谷中间点为定量点，所得值较准确一些。

另外，当图片进行定量分析时，着色后的MA岛组织会被软件标上绿色的颜色，如图1、图2所示为二值分割前后的MA岛照片，白亮的MA岛组织都被标上了绿色的颜色，可见分析时对MA岛的选取非常准确。分析定量值时也许每个人操作会有些偏差，但偏差一般在0.5％左右，偏差已经很小了。本发明的方法能够快速、准确地分析出钢材组织中MA岛的百分含量，对评价MA岛对组织及性能的影响有一定的帮助。本定量方法在目前的工作中已广泛应用于X80、Q550D、双相钢及焊接接头试样等钢种，取得了非常好的效果，并得到了用户的充分肯定。

附图说明

图1为二值分割后MA岛的图片。

图2为二值分割前MA岛的图片。

图3为X80钢的MA岛组织图片。

图4为XDP780钢的MA岛组织图片。

具体实施方式

以下结合实例对本发明做进一步描述。

实施例1：含碳量较低的X80中MA岛组织的定量分析

X80的含碳量为0.063％(重量)，首先制备试样：试样经磨制、抛光后，用4％苦味酸酒精和1％的偏重亚硫酸钠水溶液进行着色，准备定量分析。

X80中MA岛组织的定量分析步骤包括：

1)将制备好的X80试样放到载物台上，可见光模式下聚焦，使图像清晰地出现在图像显示区域里；

2)用激光共聚焦激光模式聚焦试样，调整图像的亮度，亮度值为260，确定出以MA岛亮度为基准的光的强度线。再调整工作区中的光谱强度线：MA岛亮度为260，在基准线上面；其它组织亮度为248，比MA岛亮度低，在基准线下面。可见二者的亮度值存在着差距，差距越大，图像MA岛组织与其它基体组织对比度越明显；

3)激光模式下扫描试样，采集不带标尺的图片，并保存，如图3；

4)对MA岛进行定量分析时，MA岛和基体组织这两个有明显多项特征的图像，会在图上看到明显的两个峰谷，利用峰谷作为分析辅助依据。X80试样中碳含量比较低(＜0.1％重量)，避开左面第一个峰谷范围，取紧相接的后面峰开始的点为定量点，得到MA岛的定量分析值，以面积百分含量表示；

5)反复进行上述操作，至少3次，取其平均值定为金属试样中MA岛组织的面积百分含量；此三个视场的值分别为0.48％、0.43％、0.57％，平均为：0.49％，得此X80的MA含量为0.49％。

实施例2：含碳量较高的薄板DP780钢中MA岛组织的定量分析

DP780钢的含碳量为0.15％(重量)，首先制备试样：试样经磨制、抛光后，用4％苦味酸酒精和1％的偏重亚硫酸钠水溶液进行腐蚀，准备定量分析。

薄板DP780钢中MA岛组织的定量分析步骤包括：

1)将制备好的DP780钢试样放到载物台上，可见光模式下聚焦，使图像清晰地出现在图像显示区域里；

2)用激光共聚焦激光模式聚焦试样，调整图像的亮度，亮度值为263，确定出以MA岛亮度为基准的光的强度线。再调整工作区中的光谱强度线，MA岛亮度为263，在基准线上面；其它组织亮度为245，比MA岛亮度低，在基准线下面。可见二者的亮度值存在着差距，差距越大，图像MA岛组织与其它基体组织对比度越明显；

3)激光模式下扫描试样，采集不带标尺的图片，并保存，如图4；

4)对MA岛进行定量分析时，MA岛和基体组织这两个有明显多项特征的图像，会在图上看到明显的两个峰谷，利用峰谷作为分析辅助依据。DP780试样中含量较高(＞0.1％重量)，避开左面第一个峰谷范围，取第一个峰谷和第二个峰谷中间点为定量点，所得值较准确一些；

5)反复进行上述操作，至少3次，取其平均值定为金属试样中MA岛组织的面积百分含量，此三个视场的值分别为10.23％、11.84％、9.53％，平均为：10.53％，得此DP780钢的MA含量为：10.53％。

Claims

1.一种MA岛组织的面积百分比的定量方法，包括图片的采集和定量分析，其特征在于，步骤如下：

3)激光模式下扫描试样，采集不带标尺的图片，并保存；

2.如权利要求1所述的MA岛组织的面积百分比的定量方法，其特征在于，步骤2)中所述的设置图像中MA岛和其它基体组织对比明显时，光的亮度值调整范围为255～270。

3.如权利要求1所述的MA岛组织的面积百分比的定量方法，其特征在于，所述的光谱图区域中出现以MA岛亮度为基准的光谱强度线为：MA岛亮度为255～270，在基准线上面；其它组织亮度243～253，比MA岛亮度低，在基准线下面；二者的亮度值差距越大，图像MA岛组织与基体组织对比度越明显。

4.据权利要求1所述的MA岛组织的面积百分比的定量方法，其特征在于，步骤4)中所述的MA岛进行定量分析时，对MA岛和基体组织这两个有明显特征的图像，会在图上看到明显的两个峰谷，利用峰谷作为分析辅助依据；当金属材料中碳含量≤0.1重量％时，要避开左面第一个峰谷范围，取紧相接的后面峰开始的点为定量点，所得值较准确一些；金属材料中含量＞0.1重量％时，要避开左面第一个峰谷范围，取第一个峰谷和第二个峰谷中间点为定量点，所得值较准确一些。