[發(fā)明專利]測定晶內(nèi)第二相在基體中分布均勻性的方法

有效

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• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103558218A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李閣平;張利峰;李明遠;王練;彭勝;吳松全;高博;顧恒飛;龐麗俠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 樊南星

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及金相檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了測定晶內(nèi)第二相在基體中分布均勻性的方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中多相材料(如合金和復(fù)合材料等)以其優(yōu)越的性能引起了材料領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。隨著對多相材料研究的深入,發(fā)現(xiàn)材料中第二相的含量，形態(tài)及形態(tài)分布，平均尺寸及尺寸分布，第二相在基體中的分布均勻性等都是影響兩相材料機械性能的重要微結(jié)構(gòu)因素；例如球墨鑄鐵中球狀石墨的含量和形態(tài)，沉淀強化型高溫合金中彌散析出相的形態(tài)和分布，易切削鋼中硫化物的尺寸和形態(tài)，介電材料中導(dǎo)熱第二相的分布，n18鋯合金中粒狀第二相的形態(tài)和分布，顆粒增強復(fù)合材料中強化顆粒相在基體中的分布。目前,相對于第二相的含量、形態(tài)和尺寸等影響因素而言,第二相在基體中分布均勻性對材料力學(xué)和物理、化學(xué)性能的影響的研究還很少。因此，研究材料的性能與第二相分布均勻性的關(guān)系，選擇一種簡便而準確的方法來定量描述第二相分布均勻性對評價材料的生產(chǎn)工藝，優(yōu)化材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計,預(yù)測和提高材料性能具有重要的意義。

隨著定量金相學(xué)理論和數(shù)字圖象技術(shù)的發(fā)展，定量金相學(xué)在實際工作中得到了更廣泛地應(yīng)用，已經(jīng)成為金相學(xué)的一個重要分支。定量金相是利用體視學(xué)的原理，由二維金相試樣磨面或薄膜上的顯微組織的測量和計算來確定合金組織的三維空間形貌，從而建立合金成分、組織和性能間的定量關(guān)系的學(xué)科。這種測量方法主要包括兩個步驟：首先是對金相試樣的平面圖像或投影圖象的二維組織特征參數(shù)進行測量和計算，然后利用體視學(xué)公式將二維組織特征參數(shù)轉(zhuǎn)化為需要的三維組織特征參數(shù)。即復(fù)原合金組織組織的空間形貌。

對第二相在基體中分布均勻性進行測量常用測量方法有：記點法、線分析法、面分析法、聯(lián)合測量法。很多科學(xué)工作者在常用方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合各自的研究領(lǐng)域，探索了新的研究方法。具體介紹如下：

1.記點法：日本名古屋大學(xué)的小橋真和長隆郎為評價SiC鋁基復(fù)合材料中分布的均勻性，將放大倍數(shù)為200×復(fù)合材料的金相照片用邊長2cm的正方形分割，統(tǒng)計每個網(wǎng)格中顆粒數(shù)目。不足就是對有偏聚顆粒分布時，不能準確統(tǒng)計，另外，統(tǒng)計結(jié)果與網(wǎng)格的選擇有直接關(guān)系。

2.線分析法：每個金相試樣拍攝若干張金相照片，導(dǎo)入圖像儀后放一張線分析用的標準網(wǎng)格，測定被網(wǎng)格所截得相鄰第二相的間距λ_i（i=1,2，…N）,由λ_i出所有間距的平均值和標準偏差σ_λ。

σλ=1NΣ(λi-λ‾)2]]>

3.面分析法：每個金相試樣拍攝若干張金相照片，計算每張金相視野中每個第二相的面積A_i（i=1,2，…N），由A_i出所有間距的平均值和標準偏差σ_A。

σA=1NΣ(Ai-A‾)2]]>

4.無顆粒尺寸變化法：瑞士金屬研究所的Komenda和Henderson以測定無顆粒區(qū)等面積圓的直徑的平均值和標準方差法來分析纖維增強金屬復(fù)合材料中纖維在橫截面上分布均勻性的方法。