[发明专利]测定晶内第二相在基体中分布均匀性的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及金相检测技术领域，特别提供了测定晶内第二相在基体中分布均匀性的方法。

背景技术：

现有技术中多相材料(如合金和复合材料等)以其优越的性能引起了材料领域的广泛关注。随着对多相材料研究的深入,发现材料中第二相的含量，形态及形态分布，平均尺寸及尺寸分布，第二相在基体中的分布均匀性等都是影响两相材料机械性能的重要微结构因素；例如球墨铸铁中球状石墨的含量和形态，沉淀强化型高温合金中弥散析出相的形态和分布，易切削钢中硫化物的尺寸和形态，介电材料中导热第二相的分布，n18锆合金中粒状第二相的形态和分布，颗粒增强复合材料中强化颗粒相在基体中的分布。目前,相对于第二相的含量、形态和尺寸等影响因素而言,第二相在基体中分布均匀性对材料力学和物理、化学性能的影响的研究还很少。因此，研究材料的性能与第二相分布均匀性的关系，选择一种简便而准确的方法来定量描述第二相分布均匀性对评价材料的生产工艺，优化材料的微观结构设计,预测和提高材料性能具有重要的意义。

随着定量金相学理论和数字图象技术的发展，定量金相学在实际工作中得到了更广泛地应用，已经成为金相学的一个重要分支。定量金相是利用体视学的原理，由二维金相试样磨面或薄膜上的显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系的学科。这种测量方法主要包括两个步骤：首先是对金相试样的平面图像或投影图象的二维组织特征参数进行测量和计算，然后利用体视学公式将二维组织特征参数转化为需要的三维组织特征参数。即复原合金组织组织的空间形貌。

对第二相在基体中分布均匀性进行测量常用测量方法有：记点法、线分析法、面分析法、联合测量法。很多科学工作者在常用方法的基础上，结合各自的研究领域，探索了新的研究方法。具体介绍如下：

1.记点法：日本名古屋大学的小桥真和长隆郎为评价SiC铝基复合材料中分布的均匀性，将放大倍数为200×复合材料的金相照片用边长2cm的正方形分割，统计每个网格中颗粒数目。不足就是对有偏聚颗粒分布时，不能准确统计，另外，统计结果与网格的选择有直接关系。

2.线分析法：每个金相试样拍摄若干张金相照片，导入图像仪后放一张线分析用的标准网格，测定被网格所截得相邻第二相的间距λ_i（i=1,2，…N）,由λ_i出所有间距的平均值和标准偏差σ_λ。

σλ=1NΣ(λi-λ‾)2]]>

3.面分析法：每个金相试样拍摄若干张金相照片，计算每张金相视野中每个第二相的面积A_i（i=1,2，…N），由A_i出所有间距的平均值和标准偏差σ_A。

σA=1NΣ(Ai-A‾)2]]>

4.无颗粒尺寸变化法：瑞士金属研究所的Komenda和Henderson以测定无颗粒区等面积圆的直径的平均值和标准方差法来分析纤维增强金属复合材料中纤维在横截面上分布均匀性的方法。