WC-Co硬质合金微观结构随机性表征.pdf

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1、WC—Co硬质合金微观结构随机性表征27WC—Co硬质合金微观结构随机性表征RandomnessCharacterizationofMicrostructureofWC—CoCementedCarbides王东，赵军，李安海(山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南250061)WANGDong，ZHA0Jun，LIAn—hai(KeyLaboratoryofHighEfficiencyandCleanMechanicalManufacture(MinistryofEducation)，SchoolofMechanical

2、Engineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China)摘要：为表征WC—Co硬质合金微观结构的“随机性”，使用Matlab和VC++汇合编程对材料显微组织的扫描电镜(SEM)图片进行了图像处理，提取出微观结构的轮廓，计算了微观结构的拓扑参数并统计其分布规律。结果表明：开发的图像处理软件能够准确地测量WC-Co硬质合金微观结构的平均粒径、形心位置、取向角、长径、短径和Co体积分数等参数；并使用概率密度分布函数实现了材料微观结构的“随机性”表征。关键词：WC—Co硬质合金；微观结构；随机性；表征；图像

3、处理中图分类号：TG135．5文献标识码：A文章编号：1001—4381(2012)11-002704Abstract：InordertocharacterizetherandomnessofmicrostructureofWC—Cocementedcarbides。MatlabandVC++werehybridprogrammedtoanalyzethescanningelectronmicroscopy(SEM)ima—gesofthemicrostructure，andtheoutlineofthemicrostructurewase

4、xtracted．Thenthemicrostruc—turaltopologyparameterswerecalculated，andthedistributionregularityofthemicrostructuralpa—rameterswasstatisticallyinvestigated．Theresultsshowthat，theaveragegraindiameter，majoraxesandminoraxes，centroid，orientationangle，andCovolumefractionofWC—Cocem

5、entedcarbidescanbeaccuratelymeasuredbyusingtheimageprocessingsoftware．Moreover，therandomnesscharacter-izationofthemicrostructureofWC——Cocementedcarbidescanbewellaccomplishedbyusingprobabili—tydensityfunction．Keywords：WC—Cocementedcarbide；microstructure；randomness；character

6、ization；imagesanalysis硬质合金被应用在各个领域，如矿山开采的凿岩等_1嵋对陶瓷的SEM照片进行图像处理计算出了其晶工具和采掘工具、石油钻探的钻探工具、国防军工等，粒尺寸；林晨光等_1使用计算机图形分析软件中的线由于它的硬度和耐磨性高、强度与韧性好，使得其在切段长度测量功能对纳米WC—Co硬质合金的晶粒度进削刀具方面应用更加广泛¨】]。和其他工程材料一样，行定量分析。但是这些研究只是对微观结构参数进了测量，并没有对其随机性规律进行表征。WC—Co硬质合金的力学性能受到微观结构的影响比WC—Co硬质合金的性能在很大程度上取

7、决于其较显著，例如晶粒尺寸和Co黏结相体积分数对它的显微结构，这不仅包括各相的组成成分和体积分数，而断裂韧性起决定作用]。因此，硬质合金微观结构且包括晶粒形状、取向角、粒径等的分布，这些造成了参数的研究显得至关重要。其微观结构具有不均匀性和复杂性，它使得材料微观传统的晶粒尺寸测量手段是图片对比法、截线法结构的表征具有很大意义。针对这个问题，本工作使和面积法，这些方法的准确性和一致性较差，并且有时用图像处理技术定量的测量出硬质合金的微观结构参因工作量大而无法实现]。近来，随着实验设备和数，并提出用概率密度分布函数对硬质合金微观结构计算机技术的

8、发展，计算机图像处理技术被越来越多的随机性特征进行表征。的用在硬质合金微观结构参数的测量上，并且取得了一定的进展[引。SAVARDM．等口。。使用晶粒边界1微观结构拓扑参数重构的