[發明專利]一種鈦合金表面涂層服役情況的圖形化處理分析方法及其應用

有效

• 申請號: 202110320460.2
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113063793B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 伍廉奎;嚴豪杰;曹發和;孟憲澤
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 王錦霞

1.一種鈦合金表面涂層服役情況的圖形化處理分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10. 分別對鈦合金表面未失效的防護涂層、裸鈦合金失效區域進行光學照片采樣，利用數字化圖形處理軟件對光學照片進行處理，得到各像素點的RGB值，調用函數實現RGB值的灰度化，分別記錄得到未失效的防護涂層灰度值域為[a,b]，得到裸鈦合金失效區域灰度值域為[c,d]；

S20. 以具備新制備防護涂層的鈦合金為試樣進行熱處理，每隔一段時間將試樣冷卻并進行光學照片采樣，采樣結束后繼續進行熱處理，以此進行熱處理-采樣循環，并利用數字畫圖形處理軟件對采樣的光學照片進行處理并轉化為灰度值，繪制像素點數量-灰度值的曲線圖，根據不同采樣時間繪制的曲線圖以及步驟S10所得的灰度值域[a,b]和[c,d]判斷各時間段高溫氧化后鈦合金表面防護涂層的服役情況；

步驟S10中，對鈦合金表面未失效的防護涂層進行光學照片采樣以及RGB值的灰度化的過程包括：在裸鈦合金試樣表面制備防護涂層，將試樣置于其服役溫度下氬氣或空氣或真空環境中熱處理4～6 h，隨后進行拍照采樣得到光學照片，利用Matlab編程軟件對光學照片進行處理，得到各像素點的RGB值，調用第一MATLAB函數實現RGB向灰度值的轉化；

所述第一MATLAB函數為：灰度=0.2989×R+0.5870×G+0.1140×B，記錄上述計算所得最小灰度值為a，最大灰度值為b；R表示紅階亮度，G表示綠階亮度，B表示藍階亮度；

步驟S10中，裸鈦合金失效區域進行光學照片采樣以及RGB值的灰度化的過程包括：將裸鈦合金試樣置于其服役溫度下氬氣或空氣或真空環境中熱處理95 h及以上，隨后進行拍照采樣得到光學照片，利用Matlab編程軟件對光學照片進行處理，得到各像素點的RGB值，調用第二MATLAB函數實現RGB向灰度值的轉化；

所述第二MATLAB函數為：灰度=0.2989×R+0.5870×G+0.1140×B，記錄上述計算所得最小灰度值為c，最大灰度值為d。

2.根據權利要求1所述的鈦合金表面涂層服役情況的圖形化處理分析方法，其特征在于，步驟S20中，將試樣冷卻并進行光學照片采樣的時間間隔為4～6 h。

3.根據權利要求1所述的鈦合金表面涂層服役情況的圖形化處理分析方法，其特征在于，步驟S20中，將試樣冷卻并進行光學照片采樣的時間間隔為15～25 h。

4.根據權利要求1所述的鈦合金表面涂層服役情況的圖形化處理分析方法，其特征在于，步驟S20中，所述服役情況以未失效區域比例α、完全失效區域比例β和中間態區域比例γ表示。

5.根據權利要求4所述的鈦合金表面涂層服役情況的圖形化處理分析方法，其特征在于，未失效區域比例α、完全失效區域比例β和中間態區域比例γ按下式計算：

（式I）α=x/z × 100 %；

（式II）β=y/z × 100 %；

（式III）γ=(z-x-y)/z × 100 %；

上述式I、II和III中：x為灰度值為[a,b]的像素點數量，y為灰度值為[c,d]的像素點數量，z為總像素點數量。

6.一種如權利要求1至5任一項所述方法的應用，其特征在于，所述方法用于鈦合金表面防護涂層老化模型的建立，或用于鈦合金表面防護涂層老化程度的測算，或用于鈦合金表面防護涂層老化趨勢的預判。