[发明专利]一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数的方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像检测及处理领域，是一种合金析出相检测方法，特别涉及一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分数方法。

背景技术

Al-Zn-Mg-Cu合金是高强铝合金，广泛应用与航空航天领域。合金的显微组织即相的性质、形态、含量及分布决定了其力学性能。其中，析出相的固相分数是合金重要的显微组织参量。现今还没有应用显微图像对Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数测定的方法。因此如何利用透射电子显微图片对Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分数进行识别和统计，是本发明的一个关键。

发明内容

发明目的：针对现有Al-Zn-Mg-Cu析出相固相分数测定图片分析法的不足，本发明者利用透射电子显微图片对Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分数进行识别和统计，提出一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数的方法，该方法操作及计算简便，结果准确。

技术方案：首先将透射电子显微镜对Al-Zn-Mg-Cu合金组织形貌所拍摄的图片用MATLAB软件和自编程序进行处理，将图片转化成灰度图像，求出图像灰度平均值；然后对图像中的各个像素进行逐一识别，对于灰度小于临界值的像素点进行统计；计算统计像素点占总体的百分比，即析出相固相面积占图片面积的百分比。

发明人研究发现，对于Al-Zn-Mg-Cu系合金，其析出相固相分数测定一直鲜有研究，针对图像法测定更是未见报道。而MATLAB软件和自编程序对Al-Zn-Mg-Cu合金透射电子显微图片进行识别和统计后，其结果与理论计算结果十分接近，可见此方法的准确性，同时该方法操作及计算简便，仅需普通计算机运算十几秒，至多几十秒即可完成。

优点及效果：与现有析出相固相分数检测方法相比，本发明的优点在于该方法仅需对透射电子显微图片进行识别和统计，即可获得准确的析出相固相分数，同时该方法操作简单，运算时间短。

采用本发明处理过的显微图像中，析出相识别率高，形貌精准，固相分数准确，且耗时短。可见，经本发明获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数，在精准的基础上还可进一步提高效率、节省时间。

附图说明

图1是工艺流程图

图2是Al-Zn-Mg-Cu合金透射电子显微图片

图3是析出相经识别后图片。

具体实施方式

将Al-Zn-Mg-Cu合金机械切割成薄片，利用砂纸打磨至厚度小于50μm后，冲裁成直径3mm的圆片状预备试样。

利用双喷减薄仪对预备试样减薄至可供透射电子显微镜观察，双喷电解液为体积比为3:7的硝酸甲醇溶液，温度控制在-25℃以下，工作电压为12~15V，电流为80~100mA。

利用透射电子显微镜对Al-Zn-Mg-Cu合金组织形貌进行随机拍摄。拍摄倍数一般不低于20000倍，以免尺寸较小的析出相被遗漏。

随后按照图1工艺流程，采用MATLAB软件和自编程序将透射电子显微图片（1）转化成灰度图像（2），然后求出灰度图像的灰度平均值（3）。

根据透射电子显微图像的精度，对数字化的图像进行分析识别，根据图像的拍摄效果调整参数，统计图像中像素小于临界值的像素点（4），计算出统计的像素点占总像素点的百分比（5），即析出相固相面积占图片面积的百分比。

实施例：

图2是Al-Zn-Mg-Cu合金透射电子显微图片，放大倍数为50000倍，图片所观察的实际尺寸为600nm×450nm。

经MATLAB软件和自编程序先将透射电子显微图片转化成灰度图像，然后求得灰度平均值，根据图像效果计算临界值，临界值为灰度平均值与系数的乘积。

然后对每个像素点进行识别，对灰度小于临界值的像素点进行统计，如图3所示，再计算统计的像素点占总体的百分比，即可得到Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数。