Page 42 - 理化检验-物理分册2021年第十二期

刘吉华, 等: MATLAB软件在铁路车轮钢组织定量分析中的应用

图9 图1中各图二值化分割后的图像

Fi g 9 Thebinar y se g mentedima g eofeachfi g ureinFi g 1

a thebinar y se g mentedima g eofFi g 1a b thebinar y se g mentedima g eofFi g 1b c thebinar y se g mentedima g eofFi g 1c

d thebinar y se g mentedima g eofFi g 1d e thebinar y se g mentedima g eofFi g 1e f thebinar y se g mentedima g eofFi g 1f
表2 数字图像处理法计算先共析铁素体相占比 MATLAB软件自带工具优化的三角形图像分割算

Tab 2 The p ro p ortion of p roeutectoid ferrite p hasewascalculated 法可以替代传统定量金相分析方法用于铁路车轮钢

manuall y b y di g italima g e p rocessin gmethod %
中珠光体 - 先共析铁素体定量金相分析。
1号材料 2号材料
项目
5 结束语
500× 1000× 3000× 500× 1000× 3000×
体积分数 7.14 8.92 24.57 2.17 3.79 6.61 ( 1 )基于数字图像处理技术对珠光体 - 铁素体

材料进行定量金相分析, 具有操作简洁、 受人为影响
小、 速度快等优点, 可迅速准确地对珠光体 - 铁素体
材料进行定量金相分析。
( 2 )所用的二值法图像处理算法是针对具体问

题提出的, 只适用于灰度直方图为单峰形态的图像
分割, 使用中具有局限性, 但可为今后定量金相分析
算法提供参考。
( 3 )在后续工作中, 除了利用数字图像处理技

术计算先共析铁素体相占比外, 还能完成对珠光体
组织尺寸测量等工作, 可逐步在定量金相分析中使
图10 两种方法计算先共析铁素体相占比的结果对比 用数字图像处理技术替代传统金相方法。

Fi g 10 Com p arisonoftwomethodsforcalculatin g the p ro p ortion 参考文献:

of p roeutectoidferrite p hase
场内含量较少时, 区域选择就会失去随机性, 造成计 [ 1 ] ZENGD , LU L , GONG Y , etal.O p timizationof

算误差。与传统金相分析相比, 基于 MATLAB 软 stren g thandtou g hnessofrailwa ywheelsteelb y allo y

件数字图像处理的定量金相分析是对全图进行计 desi g n [ J ] .Materials & Desi g n , 2016 , 92 ( 2 ): 998-
算, 计算不受区域选择影响, 结果更准确。同一批试 1006.
[ 2 ] 张斌, 张弘, 付秀琴. 新材质重载货车车轮性能研究
样进行定量比对时, 应选择统一的、 合适的倍数进行
[ J ] . 中国铁道科学, 2009 , 30 ( 5 ): 65-70.
定量分析, 才能进行有效比对。
[ 3 ] 刘吉华, 陈水友, 刘启跃.4 种成分车轮钢与 U71Mn
综上所述, 在计算过程中数字图像处理技术具
钢轨钢间的磨损行为[ J ] . 机械工程材料, 2017 , 41
有操作简单、 便捷, 时效性高, 受人为因素影响小, 对
( 7 ): 70-75.
全图进行计算结果更加真实准确等优点, 排除图像 [ 4 ] ZHOUST , LIZD , YANGCF , etal.Cleava g e

中干扰因素影响, 在实际生产应用过程中, 基于 fractureandmicrostructuraleffectsonthetou g hness

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