ASTM E1245 Stanovenie obsahu kovu alebo obsahu druhej fázy zložky kovov metódou automatizovanej analýzy obrazu

ASTM E1245 Stanovenie obsahu kovu alebo obsahu druhej fázy zložky kovov metódou automatizovanej analýzy obrazu

Štandardný postup ASTM E1245 pre určovanie obsahu zložiek druhej fázy v kovoch pomocou automatizovanej analýzy obrazu, ktorý vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje postup na získanie stereologických meraní, ktoré definujú základné morfologické charakteristiky prirodzených inklúzií v oceliach a iných kovoch pomocou automatizovanej analýzy obrazu. Tento postup možno použiť na poskytnutie takýchto údajov pre akúkoľvek diskrétnu druhú fázu.

ASTM E1245 Stanovenie obsahu kovu alebo obsahu druhej fázy zložky kovov metódou automatizovanej analýzy obrazu

V tejto aplikácii sa na vyhodnotenie priemerných vlastností inklúzií alebo iných častíc druhej fázy v pozdĺžnej leštiacej rovine používajú stereologické metódy merania. Tieto informácie samy o sebe nevytvárajú trojrozmerný popis týchto komponentov v priestore, pretože deformačné procesy spôsobujú, že sa tieto komponenty otáčajú a zarovnávajú preferovaným spôsobom. Získanie takýchto informácií by vyžadovalo merania v troch ortogonálnych rovinách a je mimo rozsahu tejto aplikácie.

Táto aplikácia rieši problém generovania stereologických údajov, najmä keď charakteristiky meraných komponentov sťažujú získanie štatisticky spoľahlivých údajov.

Táto aplikácia sa používa na hodnotenie prírodných zvyškov alebo zložiek druhej fázy kovov pomocou základných stereologických postupov vykonávaných automatizovanými obrazovými analyzátormi.

Táto aplikácia nie je vhodná na hodnotenie vonkajších inklúzií v oceliach a iných kovoch. Vzhľadom na nepravidelnú a nepredvídateľnú povahu rozloženia vonkajších inklúzií sa na zistenie ich prítomnosti musia použiť iné metódy zahŕňajúce dôkladnú kontrolu, ako napríklad ultrazvuk. Následne je možné určiť presnú povahu vonkajšieho materiálu rozrezaním podozrivej oblasti a následným vykonaním série postupných brúsení na identifikáciu a individuálne meranie vonkajšieho materiálu. Namiesto použitia stereologických metód sa používa priame rozmerové meranie.

ASTM E1245 je medzinárodne uznávaná metalurgická norma. Táto norma stanovuje konzistentný postup pre používanie automatizovaných systémov analýzy obrazu na kvantitatívne meranie nekovových látok a iných zložiek druhej fázy v kovových materiáloch.

Keďže výrobný priemysel sa čoraz viac spolieha na digitálnu mikroskopiu a automatizovanú kontrolu kvality, norma ASTM E1245 poskytuje spoľahlivú metodiku na získanie objektívnych a opakovateľných meraní mikroštrukturálnych prvkov, ktoré významne ovplyvňujú mechanické a fyzikálne vlastnosti kovov.

Hlavným účelom normy ASTM E1245 je stanoviť štandardizované postupy na meranie nasledujúcich parametrov:

  • Nekovové inklúzie v oceliach
  • Oxidové častice
  • Inklúzie síry
  • Karbidy
  • Intermetalické zlúčeniny
  • Ostatné diskrétne komponenty druhej fázy

Táto norma využíva automatizovanú analýzu obrazu v kombinácii so stereologickými princípmi na efektívne a konzistentné meranie týchto mikroskopických prvkov.

Norma ASTM E1245 sa vzťahuje na nasledujúce:

  • Uhlíkové ocele
  • Zliatinové ocele
  • Nerezové ocele
  • Liatiny
  • Zliatiny hliníka
  • Zliatiny medi
  • Zliatiny niklu
  • Zliatiny titánu
  • Iné kovové materiály obsahujúce merateľné častice druhej fázy

Táto aplikácia je navrhnutá na charakterizáciu inklúzií v leštených metalografických vzorkách. Namiesto úplného trojrozmerného popisu mikroštruktúry sa zameriava na získanie štatisticky významných dvojrozmerných stereologických meraní.

V zásade tento postup pozostáva z niekoľkých fáz:

  • Príprava leštenej metalografickej vzorky.
  • Zhotovovanie snímok digitálnym mikroskopom.
  • Identifikácia inklúzií alebo častíc druhej fázy pomocou softvéru na analýzu obrazu.
  • Automatické meranie vlastností častíc.
  • Vykonávanie stereologických výpočtov.
  • Podávanie štatistických výsledkov.

Automatizovaná analýza obrazu nahrádza veľkú časť manuálneho počítania, ktoré tradične vykonávajú metalografi, čím zvyšuje opakovateľnosť a zároveň znižuje skreslenie operátora.

Norma ASTM E1245 umožňuje meranie mnohých inklúznych charakteristík vrátane:

  • Počet inklúzií
  • Pomer plochy
  • Veľkosť častice
  • dĺžka
  • šírka
  • Pomer strán
  • Faktor tvaru
  • Orientácia
  • distribúcia
  • Priemerná voľná vzdialenosť medzi inklúziami

Tieto parametre pomáhajú inžinierom pochopiť čistotu a celkovú mikroštrukturálnu kvalitu kovu.

Medzi typické vybavenie používané pri testoch patrí:

  • Metalurgický mikroskop
  • Digitálny fotoaparát s vysokým rozlíšením
  • Softvér na počítačovú analýzu obrazu
  • Motorizovaný stolík mikroskopu (voliteľné)
  • Štandardy kalibrácie obrazu
  • Zariadenia na leštenie a prípravu vzoriek

Moderné automatizované systémy dokážu analyzovať stovky alebo tisíce pozostatkov v priebehu niekoľkých minút.

Presné výsledky vo veľkej miere závisia od správnej prípravy vzorky. Typická príprava zahŕňa:

  • Rezanie materiálu
  • Zostavenie vzorky
  • Brúsenie
  • Sekvenčné leštenie
  • Záverečné leštenie pre dosiahnutie povrchu bez škrabancov.
  • V prípade potreby primerané obrusovanie.

Zlá príprava môže spôsobiť artefakty alebo zakryť zvyšky, čo vedie k nepresným meraniam.

Norma ASTM E1245 sa široko používa v nasledujúcich oblastiach:

  • Výroba ocele: Výrobcovia ocele používajú túto normu na posúdenie čistoty a overenie, či ich výrobné procesy minimalizujú škodlivé zvyšky.
  • Letecký priemysel: Súčiastky lietadiel vyžadujú extrémne čisté kovy kvôli zvyškom, ktoré môžu pri cyklickom zaťažení spôsobiť únavové praskanie.
  • Automobilový priemysel: Výrobcovia používajú normu ASTM E1245 na hodnotenie ocelí používaných v nasledujúcich oblastiach:
    • Ozubené kolesá
    • ložisko
    • kľukové hriadele
    • Komponenty prevodovky
    • Systémy odpruženia
    • Výroba ložísk

Ložiskové ocele vyžadujú extrémne nízky obsah inklúzií, aby sa maximalizovala únavová životnosť.

  • Výskum a vývoj: Výskumníci používajú tento štandard na nasledujúce porovnania:
    • Účinky tepelného spracovania
    • Rafinérske procesy
    • Modifikácie zliatin
    • Výrobné techniky

V porovnaní s tradičnou manuálnou mikroskopiou ponúka automatizovaná analýza obrazu, ako je opísaná v norme ASTM E1245, niekoľko výhod:

  • Rýchlejšie preskúmanie
  • Zlepšená opakovateľnosť
  • Znížené skreslenie operátora
  • Vyššia štatistická spoľahlivosť.
  • Ukladanie digitálnych dát
  • Automatické hlásenie
  • Vysoko efektívna kontrola kvality.

Vďaka týmto výhodám je štandard veľmi vhodný pre moderné výrobné prostredia.

Nekovové zložky majú významný vplyv na nasledujúce:

  • Sila únavy
  • Pevnosť v ťahu
  • Lomová húževnatosť
  • Odolnosť proti opotrebeniu
  • Spracovateľnosť
  • Kvalita povrchu
  • Odolnosť voči korózii
  • Rotačná kontaktná únava

Nadmerné množstvo materiálu sa môže stať bodmi koncentrácie napätia, čo vedie k prasklinám a znižuje spoľahlivosť komponentov.

Normu ASTM E1245 vo všeobecnosti používajú tieto sektory:

  • Výrobcovia ocele
  • zlievarne
  • Letecké a kozmické spoločnosti
  • výrobcov automobilov
  • Výrobcovia ložísk
  • Dodávatelia zariadení pre ropu a plyn
  • Jadrový priemysel
  • Dodávatelia obrany
  • Metalurgické laboratóriá
  • Výskumné inštitúcie

Norma ASTM E1245 sa často používa v spojení s inými metalurgickými normami vrátane:

  • ASTM E45 Manuálne metódy na stanovenie obsahu inklúzií v oceli.
  • ASTM E112 Stanovenie priemernej veľkosti zŕn.
  • ASTM E562 Stanovenie objemového pomeru systematickým manuálnym počítaním bodov.
  • ASTM E930 Odhad najväčšej pozorovanej inklúzie alebo zložky.
  • ASTM E1382 Automatizovaná analýza obrazu na určenie priemernej veľkosti zŕn.

Záverom možno povedať, že norma ASTM E1245 kombinuje digitálnu mikroskopiu so stereologickými meracími technikami, čo umožňuje výrobcom a laboratóriám produkovať presné, reprodukovateľné a štatisticky významné údaje o mikroštrukturálnej kvalite. Okrem toho táto norma zohráva dôležitú úlohu v kontrole kvality, optimalizácii procesov a výskume materiálov.

Naša organizácia so svojím kompetentným a skúseným tímom už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ASTM E1245.

WhatsApp