球墨铸铁石墨球化级别计算机评价系统研究

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1、哈尔滨理工大学工学硕士学位论文球墨铸铁石墨球化级别计算机评价系统研究摘要球墨铸铁是生产中使用极为广泛的一种结构材料，主要用于制造受力复杂、负载较大和要求耐磨的零件，它的诞生是20世纪材料科学最重大的技术进展之一。石墨球的圆整度、分布和数量对球铁的力学性能具有显著的影响。球墨铸铁球化等级的人工显微镜观察，不仅费时费力，而且受人为因素影响较大。本课题的研究目的在于尝试利用计算机技术和图像处理技术，建立一种球墨铸铁球化等级自动评定系统。采用普通会相显微镜、CCD、图像卡和计算机构成了球墨铸铁球化级别评定的硬件系统，可以实现被测试样金相组织的数字化图像获取，其图像质量能够满足

2、数据处理要求。石墨球的分布形态和形状特征是影响球墨铸铁性能的决定性因素，而分形几何是研究和分析不规则组织形态最有效的方法之一。通过分形几何中分形维数来描述球墨铸铁石墨轮廓起伏程度，可以获得比较理想的结果。研究表明分形维数越大，则石墨轮廓起伏越大，即圆整程度越差。以模糊数学原理为基础构建了球墨铸铁球化等级评定模型，该模型由球化率、圆整度、分散度三个方面指标组成，可按六个等级评定球化等级。系统虽然初步实现了金相显微图像实时显示，图像数据自动处理以及球化等级的计算评定，但还有许多方面需要进一步完善。关键词球墨铸铁；球化级别：模糊数学；分形维数THERESEARCHoNCoM

3、PUTERPRICINGSYSTEMINGRAPHITENoDULIZINGGRADEOFNoDULARCASTIRoNAbstractThenodularcastironISastructuralmaterialwhichiSusedverycomprehensiveinproductionandscientifici'esearch，itisusedtomakevariouspanswhichstressingcomplicateandheavyload，beingrequiredbetterwearresistance．Theinnovationofnodula

4、rcastironisoneofthegreatestachievementsinmaterialscienceandtechnologyinthe20thcentury．Manystudieshaveshownthatthewholedegreeofroundanddistributionofthegraphiteinmatrixhaveremarkableinfluenceonthemechanicsperformanceofthenodularcastiron．However，inthepast，identifyingthegradeofgraphitesphe

5、rebymanualobservationthroughmetallographicmicroscopewasnotonlylowerinefficientbutalsopoorinrepeatability．Inaddition，themeasuringresultwithmanualobservationmethodwillvaryasindividualoperator．Thepurposeofthissubjectistryingtoestablishartautomaticevaluatingsystemofgraphitespheregradeofnodu

6、larcastironbasedoncomputertechnologyandrelevantimageprocessingmethod．Anautomaticevaluatingsystemofgraphitespheregradeofnodularcastironhasbeenestablished．Thehardwareofthesystemconsistsofmicroscope，CCD，imagingacquisitioncardandpersonalcomputeranddigitalimagesofmetallographicstructureofthe

7、samplescanbecollectedsatisfactorily．DistributionandshapecharacteristicsofgraphitespherearethedecisivefactorstOpropertiesofnodularcastiron．Andbranchgeometryisoneofthemosteffectivemethodstostudyandanalyzeirregularstructures．Sodescribingtheextentofgraphitesphereoutlineundulationwi