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
![Лицензия Creative Commons](http://i.creativecommons.org/l/by-nd/4.0/88x31.png)
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).