[發明專利]一種快速表征分析鎳基單晶高溫合金微觀組織演變的方法

有效

• 申請號: 202110631306.7
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113376015B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李龍飛;徐靜輝;馮強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N23/04;G01N23/20;G06N3/08
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 朱艷華

1.一種快速表征分析鎳基單晶高溫合金微觀組織演變的方法，其特征在于，集成高通量實驗、高通量表征、深度學習和自動連續統計方法，具體包括以下步驟：

1）采用具有圓弧表面的漸變截面試樣進行蠕變中斷實驗，獲得隨應力連續梯度分布的微觀組織；

2）針對1）中獲得的微觀組織，運用基于掃描電鏡的大尺度圖像采集技術，將試樣標距內縱截面所有應力條件下的顯微組織進行高倍連續拍攝，得到大尺寸的完整高倍微觀組織圖；

3）進行γ/γ'兩相微觀組織參數統計前，首先分割出枝晶干區域。將2）中獲取的大圖裁切為小圖，以γ/γ'兩相微觀組織特點為基礎，對小圖進行標注，建立微觀組織語義識別數據庫，利用U-Net深度學習網絡對微觀組織數據庫訓練，建立枝晶干自動識別模型；

4）進行γ/γ'兩相微觀組織參數統計，基于微觀組織隨應力連續梯度分布的特點，利用圖像處理工具及邏輯算法，對3）中截取的枝晶干γ/γ'兩相微觀組織參數進行連續定量統計，統計參數包括γ′相體積分數、γ′相筏排完善程度、γ′相筏排厚度以及γ通道寬度；

步驟1）所述的圓弧表面的漸變截面試樣規格為：弧面曲率半徑為66.05~116.45mm，標距長度為36~48mm，最小截面半徑為?5，最大截面半徑為?10，實現應力在標距段連續梯度分布，且在非加載方向無應力集中；

步驟2）所述的基于掃描電鏡的大尺度圖像采集技術，SEM+ALTLAS拍攝的高倍連續顯微組織寬度為0.95mm，實驗合金一次枝晶臂間距為239-285μm，保證所拍攝的組織照片中至少包含三組完整的枝晶干/枝晶間區域。

2.如權利要求1所述的快速表征分析鎳基單晶高溫合金微觀組織演變的方法，其特征在于，步驟4）所述γ/γ'兩相微觀組織參數統計是采用分段統計，通過縱截面幾何高度與應力對應關系，計算得到各段微觀組織中心位置所對應的應力值。