[发明专利]金属组织的拍摄条件确定方法、金属组织的拍摄方法、金属组织的相分类方法、金属组织的拍摄条件确定装置、金属组织的拍摄装置、金属组织的相分类装置、金属材料的材料特性预测方法及金属材料的材料特性预测装置

说明书

金属组织的拍摄条件确定方法包括：拍摄工序，拍摄金属材料的金属组织的一部分；相指定工序，对于金属组织的像素赋予各相的标签；特征值算出工序，对于赋予了各相的标签的像素算出特征值；相分类工序，对于将赋予了各相的标签的特征值作为输入并将各相的标签作为输出而预先学习的模型输入特征值，取得相的标签，从而将相分类；以及拍摄条件确定工序，基于相分类工序的分类结果，确定拍摄金属组织的其他部分时的拍摄条件。

技术领域

本发明涉及金属组织的拍摄条件确定方法、金属组织的拍摄方法、金属组织的相分类方法、金属组织的拍摄条件确定装置、金属组织的拍摄装置、金属组织的相分类装置、金属材料的材料特性预测方法及金属材料的材料特性预测装置。

背景技术

近年来，从保全地球环境这样的观点出发，为了减少排出的污染物质，正在实施排气限制。另外，对于汽车，强烈要求通过车体的轻重量化实现燃料效率提高。作为用于使车体轻重量化的一种有力方法，有车体使用的薄钢板的高强度化，在汽车中，高强度钢板的使用量逐年增加。

一般来说，钢板等金属材料即使具有相同的组成，特性也较强地依存于光学显微镜或电子显微镜水平下的级别(scale)(mm～μm级别)的金属组织。因此，在开发高强度钢板的情况下，能够使用：利用通过添加固溶强化元素从而实现的固溶强化的方法、利用通过添加析出强化元素从而得到的析出物的析出强化方法等改变组成的方法。另外，除了这些方法以外，还能够使用通过在相同组成下改变热处理条件从而使最终实现的金属组织变化并使机械特性提高的方法。

这样，为了开发高强度钢板，不仅是组成的控制，金属组织的控制也是重要的，因此，用光学显微镜或电子显微镜等观察金属材料并对该金属组织进行定量评价是重要的。实际上，在原料开发的现场，日常实施改变热处理条件得到的金属材料的组织观察。

对于钢板等的金属材料，在实施了已知的研磨方法及蚀刻方法等试样制备后，用电子显微镜等已知的拍摄装置进行金属组织的观察时，由于一般来说对比度按相不同，所以能够进行各相的判别。例如，在观察作为钢铁材料这样的高强度材料代表性地使用的由铁素体相及马氏体相构成的DP钢板(Dual Phase钢板：双相钢板)的金属组织的情况下，首先进行粗研磨后，进行使用了0.05μm～2μm的研磨剂的精研磨。接着，使用0.5～8％的硝酸乙醇溶液进行蚀刻。然后，使用扫描型电子显微镜以500倍以上的倍率观察该金属组织时，能够以铁素体相和马氏体相不同的对比度观察并识别两相。根据热处理条件的不同，由软质的铁素体相和硬质的马氏体相构成的金属组织的各相的体积分率、金属组织的形状发生变化，机械特性较大地变化。因此，日常进行下述这样的原料开发：通过控制金属组织的各相的体积分率和金属组织的形状从而尝试实现作为原料被要求的机械特性。

为了明确地导出机械特性与金属组织的关系，正确地确定构成所观察的金属组织的相并定量地评价各相的体积分率、金属组织的形状是重要的。一般来说，从拍摄金属组织得到的图像(以下，称为“组织图像”)确定(分类)并提取相称为“分段(segmentation)”，在以往的分段中，作业人员通过手涂用颜色区分组织图像的各相并进行分类。然而，该方法即使是仅解析一张组织图像也需要大量时间，而且根据作业人员的不同，对相的识别不同，所以根据实施手涂的作业人员的不同而存在较大的误差。因此，实际情况是，基本不进行通过手涂的分段，组织图像的评价停留在定性评价。

作为取代这种误差较大而且需要大量时间的手涂的已知的分段方法，可列举辉度值的二值化。该方法通过对拍摄得到的金属组织的图像数据确定辉度值的阈值，以成为两种颜色的方式使用计算机等转换图像，从而仅提取特定的相，通过求出各色的面积从而测定相分率。在辉度值按金属组织的相而明确地不同的情况下，该方法能够正确地实施相的分类。另外，由于作为作业而言仅是确定辉度值的阈值，所以以远高于上述手涂的速度对金属组织进行定量评价。但是，另一方面，在金属材料中，每种相的辉度值的差异不明确的实例较多，在辉度值的差异不明确的情况下误差变大，因此不能高精度地分类的实例较多。