[發明專利]一種在三元相圖中表示任意成分夾雜物數量的方法

有效

• 申請號: 201410364865.6
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104182615B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 黃琦;王新華;姜敏;王萬軍
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06T7/00;G01N23/22
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于金屬材料夾雜物分析領域，具體涉及一種在三元相圖中表示任意成分夾雜物數量的方法。

背景技術

夾雜物的成分、數量和尺寸在一定程度上決定了金屬材料的質量和性能。在金屬材料中對非金屬夾雜物進行分析時，常用三元相圖或偽三元相圖對夾雜物成分進行投影，以描述夾雜物的成分分布特征。但是該方法的缺陷在于，當所分析夾雜物的數量較多時，在三元相圖中夾雜物成分較集中的區域表示夾雜物的數據點符號會發生重疊，不能準確、直觀地表達夾雜物主要成分的分布區域。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種能夠準確、直觀地表達出夾雜物主要成分的分布區域，為夾雜物的分析提供便捷，提高準確性的在三元相圖中表示任意成分夾雜物數量的方法。

本發明的技術方案是：一種在三元相圖中表示任意成分夾雜物數量的方法，具體包括以下步驟：

步驟1：先將金屬試樣進行預處理，使其滿足在電鏡下分析的要求，備用；

步驟2：檢測經過步驟1處理過的金屬試樣中夾雜物的成分的質量分數或摩爾分數，備用；

步驟3：確定夾雜物中所關注的主要的三種成分的質量分數或摩爾分數，并進行歸一化處理，即將夾雜物中所關注的三種主要成分的質量分數或摩爾分數按此三種成分的質量分數或摩爾分數的比例關系轉換成總和為100%的質量分數或摩爾分數，備用；

步驟4：設置參考值M%，M的取值范圍為0<M<100，根據計算參考值M%計算每個夾雜物的重疊個數；

步驟5：將所有的夾雜物的質量分數或摩爾分數以及重疊個數投影到三元相圖中，夾雜物的重疊個數用不同顏色以云圖形式表示，即得到能表示夾雜物數量分布的三元相云圖。

進一步，所述步驟3中計算所有夾雜物重疊個數的計算過程如下：

3.1設所分析夾雜物的總數為sum，并對夾雜物依次進行編號1,2,3 … i … sum，第i個夾雜物三相的質量分數或摩爾分數記為i[1]、i[2]、i[3]；

3.2計算第i個夾雜物的重疊個數時，設第i個夾雜物重疊個數N_i的初始值為0；

3.3將第i個夾雜物三相的質量分數或摩爾分數依次與第1,2,3 … j …sum個夾雜物三相的質量分數或摩爾分數做減法運算，第i個夾雜物三相的質量分數或摩爾分數與第j個夾雜物三相的質量分數或摩爾分數差值的最大絕對值記為，即=max{|i[1]- j[1]|,|i[2]-j[2]|,|i[3] -j[3]|}；

3.4若≤M%,則第i個夾雜物與第j個夾雜物重疊，記n_j=1，否則n_j=0；

3.5第i個夾雜物的重疊個數N_i=n₁+n₂+n₃+ … n_j+ … n_sum；

3.6依次重復步驟3.2、3.3、3.4和3.5，即可計算出所有夾雜物的重疊個數。

進一步，所述夾雜物的成分為夾雜物中的元素或元素所對應的化合物。

本發明的有益效果是：通過上述技術方案，在三元相圖中既可以表示夾雜物的成分，又可以表示在任意成分范圍內夾雜物的數量，準確、直觀地表達出夾雜物主要成分的分布區域。

附圖說明

圖1為本發明的步驟的流程框圖。

圖2 為本發明實施例Al₂O₃-Ti₂O₃-CaO夾雜物在以2%為標準的三元相云圖中的分布示意圖。

圖3為本發明實施例 Al₂O₃-Ti₂O₃-CaO系夾雜物在三元相圖中的分布示意圖。

具體實施方式

結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。

實施例：

將試樣進行機械磨光、拋光后，使其滿足在掃描電鏡下分析的要求。

將試樣置于Aspex自動掃描電鏡下分析尺寸大于0.4μm的夾雜物，并用EDS分析夾雜物成分，該成分為夾雜物中各元素的質量百分數。經對比發現，夾雜物中的主要成分為Al、Ti、Ca。