[发明专利]非金属夹杂物数量的测定方法及用于该方法的铸件样品取得用铸模

说明书

技术领域

本发明涉及非金属夹杂物数量的测定方法，尤其涉及一种非金属夹杂物数 量的测定方法及用于该方法的铸件样品取出用铸模，该非金属夹杂物数量的测 定方法包括以下步骤：用CCD照相机或其他拍摄单元获取铝合金铸件样品的 矩形断面的图像，对由上述拍摄单元拍摄的图像的色密度(color density)进行 处理，根据规定的阈值进行二值化处理，对规定尺寸以上的像素群数量进行计 数。

背景技术

作为评价用于铝合金铸件的熔融金属的品质的方法，已知有K-铸模(K mold)法。根据该方法，在现场取得比较少量的熔融金属样品，浇铸到K-铸 模中，测定者观察铸件样品的断面，对氧化物、膜、以及其他非金属夹杂物的 数量进行计数，从而可以迅速检查其品质(日本实用新型实公昭52-17449号 公报，以下称作“旧计数法”)。

然而，测定者为了通过肉眼或者放大镜对存在于断面的非金属夹杂物的数 量进行计数，需要相当的技巧，所以存在测定值会由于测定者不同而产生偏差 这样的缺点。

因此，本发明者开发了一种自动计数的方法，该方法是将样品断面配置在 特殊的照明系统中，用CCD照相机拍摄其断面，对图像的色密度进行处理， 根据规定阈值进行二值化处理，来自动对尺寸在规定的粒子直径(例如100μm) 以上的夹杂物数量进行计数，从而消除了由于测定者不同而产生的测定值的偏 差，使得操作者在现场可以容易测定(日本专利特开2005-3510号公报，以下 称作“以往的自动计数法”)。

但是，在根据该以往的自动计数法对夹杂物数量进行计数时，是对样品断 面的全部表面进行拍摄的，所以存在于断面的细微的缩孔导致的阴影也会被获 取到图像中。因此，频繁发生熟练人员计数得到的夹杂物数量与根据以往的自 动计数法获得的夹杂物数量有显著差异的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种排除在以往的自动计数法中的缩孔的影响、确保 与熟练人员测定的值有较高相关性并自动对夹杂物数量进行计数的方法及用 于该方法的铸件样品取得用铸模。

本发明者进行了专心研究，结果开发了一种在以往的自动计数法中、通过 限定拍摄的断面区域而消除上述缩孔的影响的划时代的测定方法，使本发明完 成。

铝合金熔融金属在K-铸模中凝固时，由于因铸模冷却而从样品的表面开 始凝固，样品中央的部位最后凝固，所以上述缩孔的大部分容易集中在样品断 面的中央。在以往的自动计数法中，由于使用获取样品的断面的整个区域的图 像，所以会检测到存在于样品中央的缩孔与氧化物、膜、以及其他非金属夹杂 物这两者。因此，由熟练人员的肉眼测定的值和根据以往的自动计数法测定的 值之间的相关性较低，难以在现场迅速进行铝合金熔融金属的品质检查。

因此，为了消除这些缩孔的影响，首先，用拍摄单元检测上述断面的端部 边缘，在上述断面的两端部自动设定面积为该断面面积的1/4～2/3的测定区 域。

即，本发明的第一方面是一种非金属杂质的测定方法，包括：用CCD照 相机等拍摄单元获取铝合金铸件样品的矩形断面，对由上述拍摄单元拍摄的图 像的色密度进行处理，根据规定的阈值进行二值化处理，对规定尺寸以上的像 素群的数量进行计数，其特征是，在上述拍摄前检测上述矩形的断面的短边侧 的端部边缘，在上述断面的短边侧的两端部自动设定面积为该断面面积的 1/4～2/3的测定区域。

本发明的第二方面是用于本发明第一方面的铸件样品取得用铸模，其特征 是，包括具有凹槽的上模、带浇口的下模，在将上述上模和上述下模组装的状 态下，具有在熔融金属流动方向延伸的近似长方体的腔，在上述上模的凹槽的 底面，等间隔设置有在与熔融金属流动方向垂直的方向延伸的倒V字形凸部。

根据本发明的第一方面，由于在用CCD照相机拍摄铸件样品的断面前， 检测上述断面的端部边缘，在上述断面的两端部自动设定面积为该断面面积的 1/4～2/3的测定区域，所以不会拍进在断面中央存在缩孔的图像。其结果是， 通过对拍摄的图像的色密度进行处理，根据规定的阈值进行二值化处理，对规 定尺寸以上的像素群的数量进行计数，可以更准确测定氧化物、膜、以及其他 非金属夹杂物的数量。

根据本发明的第二方面，由于在上述上模的内表面，等间隔设置在与熔融 金属流动方向垂直的方向延伸的倒V字形的凸部，所以在铸件样品的上表面等 间隔地形成有V字形缺口。