一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数的方法
【专利摘要】一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数的方法，包括以下步骤：利用Al-Zn-Mg-Cu合金制备可用于透射电子显微镜观察的试样，在透射电子显微镜下对Al-Zn-Mg-Cu合金组织形貌进行随机拍摄，利用MATLAB软件和自编程序分析识别透射电子显微图片中析出相，统计析出相固相面积占图片面积的百分比。并可根据透射电子显微图片的清晰程度，调整参数，确保精确识别和统计Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数。
【专利说明】—种获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于数字图像检测及处理领域，是一种合金析出相检测方法，特别涉及一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分数方法。
【背景技术】
[0002]Al-Zn-Mg-Cu合金是高强铝合金，广泛应用与航空航天领域。合金的显微组织即相的性质、形态、含量及分布决定了其力学性能。其中，析出相的固相分数是合金重要的显微组织参量。现今还没有应用显微图像对Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数测定的方法。因此如何利用透射电子显微图片对Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分数进行识别和统计，是本发明的一个关键。
【发明内容】
[0003]发明目的:针对现有Al-Zn-Mg-Cu析出相固相分数测定图片分析法的不足，本
【发明者】利用透射电子显微图片对Al-Zn-Mg-Cu合金的析出相固相分数进行识别和统计，提出一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数的方法，该方法操作及计算简便，结果准确。
[0004]技术方案:首先将透射电子显微镜对Al-Zn-Mg-Cu合金组织形貌所拍摄的图片用MATLAB软件和自编程序进行处理，将图片转化成灰度图像，求出图像灰度平均值；然后对图像中的各个像素进行逐一识别，对于灰度小于临界值的像素点进行统计；计算统计像素点占总体的百分比，即析出相固相面积占图片面积的百分比。
[0005]发明人研究发现，对于Al-Zn-Mg-Cu系合金，其析出相固相分数测定一直鲜有研究，针对图像法测定更是未见报道。而MATLAB软件和自编程序对Al-Zn-Mg-Cu合金透射电子显微图片进行识别和统计后，其结果与理论计算结果十分接近，可见此方法的准确性，同时该方法操作及计算简便，仅需普通计算机运算十几秒，至多几十秒即可完成。
[0006]优点及效果:与现有析出相固相分数检测方法相比，本发明的优点在于该方法仅需对透射电子显微图片进行识别和统计，即可获得准确的析出相固相分数，同时该方法操作简单，运算时间短。
[0007]采用本发明处理过的显微图像中，析出相识别率高，形貌精准，固相分数准确，且耗时短。可见，经本发明获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数，在精准的基础上还可进一步提高效率、节省时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是工艺流程图
图2是Al-Zn-Mg-Cu合金透射电子显微图片图3是析出相经识别后图片。
【具体实施方式】
[0009]将Al-Zn-Mg-Cu合金机械切割成薄片，利用砂纸打磨至厚度小于50 μ m后,冲裁成直径3mm的圆片状预备试样。
[0010]利用双喷减薄仪对预备试样减薄至可供透射电子显微镜观察，双喷电解液为体积比为3:7的硝酸甲醇溶液，温度控制在-25°c以下，工作电压为12~15V，电流为80~100mA。
[0011]利用透射电子显微镜对Al-Zn-Mg-Cu合金组织形貌进行随机拍摄。拍摄倍数一般不低于20000倍，以免尺寸较小的析出相被遗漏。
[0012]随后按照图1工艺流程，采用MATLAB软件和自编程序将透射电子显微图片(1)转化成灰度图像(2 )，然后求出灰度图像的灰度平均值(3 )。
[0013]根据透射电子显微图像的精度，对数字化的图像进行分析识别，根据图像的拍摄效果调整参数，统计图像中像素小于临界值的像素点(4)，计算出统计的像素点占总像素点的百分比(5)，即析出相固相面积占图片面积的百分比。
[0014]实施例:
图2是Al-Zn-Mg-Cu合金透射电子显微图片，放大倍数为50000倍，图片所观察的实际尺寸为 600nmX450nm。
[0015]经MATLAB软件和自编程序先将透射电子显微图片转化成灰度图像，然后求得灰度平均值，根据图像效果计算临界值，临界值为灰度平均值与系数的乘积。
[0016]然后对每个像素点进行识别，对灰度小于临界值的像素点进行统计，如图3所示，再计算统计的像素点占总体的百分比，即可得到Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数。
【权利要求】
1.一种获得Al-Zn-Mg-Cu合金析出相固相分数的方法，其特征在于:利用透射电子显微镜对Al-Zn-Mg-Cu合金组织形貌进行随机拍摄，采用MATLAB软件和自编程序将透射电子显微图片(I)转化成灰度图像(2)，计算灰度平均值(3)，然后识别每个像素点，对灰度小于临界值的点进行统计(4)，最终计算出统计点占总体的百分比(5)。
2.如权利要求1所述临界值，其特征在于:其为根据灰度图像灰度平均值与修正参数的乘积所得。
3.如权利要求1所述的自编程序，其特征在于:可对透射电子显微图片中析出相进行识别和统计，并可根据透射电子显微图片的清晰程度，调整参数，进而调整灰度临界值，确保识别和统计过程中排除噪音等干扰因素，达到精确识别和统计的功能。
【文档编号】G06T7/00GK104484875SQ201410734218
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】曲迎东, 苏睿明, 尤俊华, 李荣德, 高民强, 金美玲 申请人:沈阳工业大学