Новий комплексний підхід математичного моделювання металографічних зображень структури
Ключові слова:
оптико-математичний метод, зображення, структурна неоднорідність, дефекти, карбідна фаза, дифузіяАнотація
Для підвищення експлуатаційної стійкості деталей у виробництві та експлуатації запропоновано комплексний підхід обробки металографічних зображень структур виробів на різних етапах їх життєвого циклу. Він ґрунтується на застосуванні сучасної комп'ютерної програми Thixomet Pro та спеціально розробленого оптико-математичного методу, який доповнює стандартні програми з пошуку оптимальних властивостей і параметрів виробництва. Проведено оцінку металографічних зображень структури, отриманих на оптичному та електронному мікроскопах з аналізом пікселів фотографій. Порівняльно проаналізовані зміни в структурних складових металу двох зон (в основній частині і біля краю робочої поверхні виробу). В процесі експлуатації відбувається розпад менш стабільних структурних складових та можна спостерігати зменшення частки спецкарбідів від 14,4 до 8,15%. Це викликано впливом локалізації деформації, що призводить до подрібнення і вибудовування дисперсних карбідів під кутом 45º по відношенню до робочої поверхні всередину деталі під дією напружень, які в процесі експлуатації є осередками зародження і розвитку тріщин. Одночасно відзначається розпад карбідів, дифузія вуглецю і хрому. За допомогою математичного методу опису структурних змін встановлено, що під дією зовнішніх чинників біля краю робочої поверхні вище інтенсивність дифузії хімічних компонентів, яка виникає. Крім того, виявлено зони пошкоджуваності та максимальної локальної неоднорідності, пов'язаної з наявністю пір та тріщин. Дана методика дозволила виявити підвищення анізотропії властивостей, що формується в процесі експлуатації та пов'язана з деградацією металу, визначити ступінь структурної неоднорідності.Посилання
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).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Svitlana P. Romaniuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи і передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензійного договору (угоди).
- Автори мають право самостійно укладати додаткові договори (угоди) з неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установи або на персональних веб-сайтах) рукопису роботи як до подачі цього рукопису в редакцію, так і під час її редакційної обробки, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії і позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
