Новый комплексный подход при математическом моделировании металлографических изображений структуры
Ключевые слова:
оптико-математический метод, изображение, структурная неоднородность, дефекты, карбидная фаза, диффузияАннотация
Для повышения эксплуатационной стойкости деталей в производстве и эксплуатации предложен комплексный подход обработки металлографических изображений структур изделий на различных этапах их жизненного цикла. Он основан на применении современной компьютерной программы Thixomet Pro и специально разработанного оптико-математического метода, который дополняет стандартные программы по поиску оптимальных свойств и параметров производства. Проведена оценка металлографических изображений структуры, полученных на оптическом и электронном микроскопах с анализом пикселей фотографий. Сопоставительно проанализированы изменения в структурных составляющих металла двух зон (в основной части и у края рабочей поверхности изделия). В процессе эксплуатации происходит распад менее стабильных структурных составляющих и можно наблюдать уменьшение доли спецкарбидов от 14,4 до 8,15%. Это вызвано влиянием локализации деформации, приводящей к дроблению и выстраиванию дисперсных карбидов под углом 45º по отношению к рабочей поверхности вглубь детали под действием напряжений, которые в процессе эксплуатации являются очагами зарождения и развития трещин. Одновременно отмечается распад карбидов, диффузия углерода и хрома. С помощью математического метода описания структурных изменений установлено, что под действием внешних факторов у края рабочей поверхности выше интенсивность возникающей диффузии химических компонентов. Кроме того, выявлены зоны повреждаемости и максимальной локальной неоднородности, связанной с наличием пор и трещин. Данная методика позволила выявить повышение анизотропии свойств, формируемой в процессе эксплуатации и связанной с деградацией металла, определить степень структурной неоднородности.Библиографические ссылки
Chubov, A. A. (2007). Provedeniye avtomatizirovannogo metallograficheskogo analiza na primere izobrazheniy mikrostruktur vysokoprochnogo chuguna [Automated metallographic analysis using microstructural images of ductile iron as an example]. Vestnik akademii – Academy Herald, no. 2 (12), pp. 106–114 (in Russian).
Yermakov, A. A., Orlov, A. A., Sadykov, S. S., & Starodubov, D. N. (2008). Metody i algoritmy obrabotki i analiza defektoskopicheskikh i metallograficheskikh snimkov [Methods and algorithms for processing and analysing flaw detection and metallographic images].Vladimir:VladimirUniversity, 112 p. (in Russian).
Sadykov, S. S., Orlov, A. A., & Yermakov, A. A. (2009). Teoriya, algoritmy i metodika obrabotki lineychatykh obrazov na defektoskopicheskikh snimkakh [Theory, Algorithms, and Technique for Processing Linear Images on Flaw Detectors]. Izvestiya vuzov. Priborostroyeniye – Journal of Instrument Engineering, no. 2, pp. 11–16 (in Russian).
Orlov, А. А., Sadykov, S. S., & Zhyznyakov, A. L. (2001). Using the Hough transform for separation and suppression the rib in X-ray scenes. Pattern Recognition and Image Analysis, vol. 11, iss. 2, pp. 365–369.
Orlov, A. A. & Sadykov, S. S. (2009). Analysis and syntheses of the rift images. Pattern Recognition and Image Analysis, vol. 19, iss. 1, pp. 186–189. https://doi.org/10.1134/S1054661809010301.
Sadykov, S. S. & Yakovlev, A. V. (2003). Matematicheskaya model sherokhovatoy poverkhnosti. Formirovaniye i issledovaniye [Mathematical model of a rough surface. Formation and research]. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov – Industrial laboratory. Diagnostics of materials, no. 8, pp. 32–35 (in Russian).
Skoblo, T. S., Romaniuk, S. P., Sidashenko, A. I., Garkusha, I.E., Taran, V. S., Taran, A. V., & Demchenko, S. V. (2018). Study of degradation mechanism of metal-cutting tools and their hardening by ZrN PVD coatings. Problems of atomic science and technology. Series: Plasma Physics, no. 6, pp. 300–303.
Skoblo, T. S., Romaniuk, S. P., Sidashenko, A. I., Taran, V. S., Taran, A. V., Dorozhko, I. I., & Pilgui, N. N. (2019). Complex evaluation of structural state degree of strengthening nanocoatings. Problems of atomic science and technology. Series: Plasma Physics, no. 1, pp. 225–228.
Skoblo, T. S., Belkin, Ye. L., & Romanyuk, S. P. (2014). Metodika matematicheskoy otsenki fazovogo sostava stali [Method for the mathematical evaluation of the phase composition of steel]. Vestnik Kharkovskogo natsionalnogo tekhnicheskogo universiteta selskogo khozyaystva – Bulletin of Kharkov National Technical University of Agriculture, iss. 146, pp. 8–24 (in Russian).
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2019 Svitlana P. Romaniuk
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
