Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методики оценивания величины зерна стали

Сведения об участнике
ФИО
Гамазина Виктория Сергеевна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственныйтехнологический университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Металлургия и металловедение
Тема
Разработка методики оценивания величины зерна стали
Резюме
Величина зерна значительно влияет на свойства металлического сплава. В рамках научно-исследовательской работы была разработана программа Metal Grain Calculator, главной функцией которой является определение размера зерна стали. Программа Metal Grain Calculator позволяет автоматизировать процесс оценивания номера зерна, снизить трудовые и временные затраты. Помимо этого она может выдавать статистику распределения зерен по размерам.
Ключевые слова
Материаловедение, разработка, автоматизация, оценивание, величина зерна
Цели и задачи
Цели:
1)Автоматизировать процесс оценивания номера зерна
Задачи:
1) Рассмотреть способы оценки величины зерна
2) Разработать программу для определение размера зерна стали
3) Разработать алгоритм формирования модели зерна
Введение

Величина зерна значительно влияет на свойства металлического сплава. Оценка величины зерна может производиться несколькими способами. По одному из них структуру рассматривают при увеличении 100 крат и сравнивают с эталонными шкалами. Следующие два метода связаны с  подсчетом количества зерен на поверхности микрошлифа.

Из трех перечисленных способов первый является менее трудоемким по сравнению с остальными, но сопряженным с возможностью случайной ошибки. Два остальных способа связаны с необходимостью пересчета под микроскопом. В век цифровых технологий существует несколько программ, позволяющих с минимальными затратами времени и усилий обрабатывать цифровые фотографии микрошлифов, получая необходимый результат. 

Методы и материалы

В рамках научно-исследовательской работы была разработана программа Metal Grain Calculator, главной функцией которой является определение размера зерна стали.

Модель зерна формируется следующим образом:

1. В процессе работы программы «зародыши» моделей зерен постепенно появляются на каждом пикселе фотографии, не принадлежащему границам зерен и не попадавшему в границы уже существующих моделей;

2. Модель зерна постепенно растет, пока не соприкоснется с границами зерна; при соприкосновении она сдвигается в направлении вектора, направленного от точки соприкосновения к центру круга. В итоге достигается соответствие круга вписанной в границы зерна окружности;

3. Если в границах одного зерна появляются две модели, вследствие их роста и движения они постепенно соприкасаются и меньшая из них уничтожается.

Моделирование прекращается при соблюдении двух условий:

1. 100% пикселей фотографии либо принадлежат границам, либо принадлежат (принадлежали) моделям зерен;

2. Все модели зерен прекратили свой рост вследствие достижения границ.

Вышеописанный алгоритм отличается новизной подхода и является авторской разработкой. Он позволяет оценивать размеры всех представленных на фотографии зерен даже при наличии «разрывов» их границ.

 

Описание и обсуждение результатов

Программа Metal Grain Calculator позволяет с минимальными затратами времени и усилий обрабатывать цифровые фотографии микрошлифов, получая необходимый результат.Помимо этого она может выдавать статистику распределения зерен по размерам. Эта разработка может применяться в практике металлографии как на металлургических, так и на машиностроительных предприятиях

Используемые источники
1. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. - М.: Из-во стандартов, 1993.

2. Количественный микроанализ величины зерна структур сплавов / В.В. Рыжаков, М.Ю. Рудюк, М.В. Рыжаков // Оборонный комплекс – научно – техническому прогрессу России: Межотрасл. научн. – техн. сб.- М., 2009.- Вып. 4.- С. 33-35.

3. Техногенная нагрузка на атмосферу и гидросферу в производстве 7-ацк / К.Р. Таранцева, М.И. Яхкинд // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс.- Пенза, Издательство ПензГТУ, 2012.- Вып. 2.- С. 125-132.
Information about the project
Surname Name
Gamazina Viktoriya
Project title
Development of the method of estimation of grain size steel
Summary of the project
The grain size considerably affects the properties of the metal alloy. As part of the research work program Metal Grain Calculator was developed, the main function of which is to determine the grain size of the steel. Metal Grain Calculator allows you to automate the process of estimating the number of grain to reduce the time and labor costs. In addition, it can produce grain-size distribution statistics.
Keywords
Materials, development, automation, evaluation, grain size