一種獲得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數的方法
【專利摘要】一種獲得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數的方法，包括以下步驟：利用Al-Zn-Mg-Cu合金制備可用于透射電子顯微鏡觀察的試樣，在透射電子顯微鏡下對Al-Zn-Mg-Cu合金組織形貌進行隨機拍攝，利用MATLAB軟件和自編程序分析識別透射電子顯微圖片中析出相，統計析出相固相面積占圖片面積的百分比。并可根據透射電子顯微圖片的清晰程度，調整參數，確保精確識別和統計Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數。
【專利說明】—種獲得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于數字圖像檢測及處理領域，是一種合金析出相檢測方法，特別涉及一種獲得Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分數方法。
【背景技術】
[0002]Al-Zn-Mg-Cu合金是高強鋁合金，廣泛應用與航空航天領域。合金的顯微組織即相的性質、形態、含量及分布決定了其力學性能。其中，析出相的固相分數是合金重要的顯微組織參量。現今還沒有應用顯微圖像對Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數測定的方法。因此如何利用透射電子顯微圖片對Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分數進行識別和統計，是本發明的一個關鍵。
【發明內容】
[0003]發明目的:針對現有Al-Zn-Mg-Cu析出相固相分數測定圖片分析法的不足，本
【發明者】利用透射電子顯微圖片對Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分數進行識別和統計，提出一種獲得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數的方法，該方法操作及計算簡便，結果準確。
[0004]技術方案:首先將透射電子顯微鏡對Al-Zn-Mg-Cu合金組織形貌所拍攝的圖片用MATLAB軟件和自編程序進行處理，將圖片轉化成灰度圖像，求出圖像灰度平均值；然后對圖像中的各個像素進行逐一識別，對于灰度小于臨界值的像素點進行統計；計算統計像素點占總體的百分比，即析出相固相面積占圖片面積的百分比。
[0005]發明人研究發現，對于Al-Zn-Mg-Cu系合金，其析出相固相分數測定一直鮮有研究，針對圖像法測定更是未見報道。而MATLAB軟件和自編程序對Al-Zn-Mg-Cu合金透射電子顯微圖片進行識別和統計后，其結果與理論計算結果十分接近，可見此方法的準確性，同時該方法操作及計算簡便，僅需普通計算機運算十幾秒，至多幾十秒即可完成。
[0006]優點及效果:與現有析出相固相分數檢測方法相比，本發明的優點在于該方法僅需對透射電子顯微圖片進行識別和統計，即可獲得準確的析出相固相分數，同時該方法操作簡單，運算時間短。
[0007]采用本發明處理過的顯微圖像中，析出相識別率高，形貌精準，固相分數準確，且耗時短。可見，經本發明獲得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數，在精準的基礎上還可進一步提高效率、節省時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是工藝流程圖
圖2是Al-Zn-Mg-Cu合金透射電子顯微圖片圖3是析出相經識別后圖片。
【具體實施方式】
[0009]將Al-Zn-Mg-Cu合金機械切割成薄片，利用砂紙打磨至厚度小于50 μ m后,沖裁成直徑3mm的圓片狀預備試樣。
[0010]利用雙噴減薄儀對預備試樣減薄至可供透射電子顯微鏡觀察，雙噴電解液為體積比為3:7的硝酸甲醇溶液，溫度控制在-25°c以下，工作電壓為12~15V，電流為80~100mA。
[0011]利用透射電子顯微鏡對Al-Zn-Mg-Cu合金組織形貌進行隨機拍攝。拍攝倍數一般不低于20000倍，以免尺寸較小的析出相被遺漏。
[0012]隨后按照圖1工藝流程，采用MATLAB軟件和自編程序將透射電子顯微圖片(1)轉化成灰度圖像(2 )，然后求出灰度圖像的灰度平均值(3 )。
[0013]根據透射電子顯微圖像的精度，對數字化的圖像進行分析識別，根據圖像的拍攝效果調整參數，統計圖像中像素小于臨界值的像素點(4)，計算出統計的像素點占總像素點的百分比(5)，即析出相固相面積占圖片面積的百分比。
[0014]實施例:
圖2是Al-Zn-Mg-Cu合金透射電子顯微圖片，放大倍數為50000倍，圖片所觀察的實際尺寸為 600nmX450nm。
[0015]經MATLAB軟件和自編程序先將透射電子顯微圖片轉化成灰度圖像，然后求得灰度平均值，根據圖像效果計算臨界值，臨界值為灰度平均值與系數的乘積。
[0016]然后對每個像素點進行識別，對灰度小于臨界值的像素點進行統計，如圖3所示，再計算統計的像素點占總體的百分比，即可得到Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數。
【權利要求】
1.一種獲得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分數的方法，其特征在于:利用透射電子顯微鏡對Al-Zn-Mg-Cu合金組織形貌進行隨機拍攝，采用MATLAB軟件和自編程序將透射電子顯微圖片(I)轉化成灰度圖像(2)，計算灰度平均值(3)，然后識別每個像素點，對灰度小于臨界值的點進行統計(4)，最終計算出統計點占總體的百分比(5)。
2.如權利要求1所述臨界值，其特征在于:其為根據灰度圖像灰度平均值與修正參數的乘積所得。
3.如權利要求1所述的自編程序，其特征在于:可對透射電子顯微圖片中析出相進行識別和統計，并可根據透射電子顯微圖片的清晰程度，調整參數，進而調整灰度臨界值，確保識別和統計過程中排除噪音等干擾因素，達到精確識別和統計的功能。
【文檔編號】G06T7/00GK104484875SQ201410734218
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】曲迎東, 蘇睿明, 尤俊華, 李榮德, 高民強, 金美玲 申請人:沈陽工業大學