金属组织结晶粒度分析中的工业标准和定量评估
各种金属材料会因热处理等导致其金属组织和机械性质会发生变化。正确评估材料需要根据工业标准精确分析结晶粒度。
下面888集团电子游戏官方网站将为您介绍解决结晶粒度分析时的目视比较课题，自动计算符合工业标准的粒度编号的4K数码显微系统应用案例。
金属材料的机械性质和结晶粒度
广泛用于汽车、基础设施设备、建筑物、电机/电子元件等众多领域及产品的金属材料。其种类多种多样，对于不同的用途及目的，需要选择合适的材料。以汽车的车体和发动机部件为例，对所使用金属材料机械性质的要求有很大不同。此外，除了铁、铝等纯金属和合金这种金属材料的种类之外，掌握因热处理等而变化的金属组织和机械性质也很重要。
金属组织是一种“多晶体”，具有由许多“结晶粒”构成的晶体结构。在结晶粒与结晶粒之间存在原子排布混乱的区域，其边界就是“晶粒边界”。
即使是同样的金属、合金，结晶粒也会因热处理等而根据原子的生长排列成特定的图案，形成不同于处理前的晶粒边界。随着结晶粒的粒度（结晶粒度）变化，机械性质也会发生变化。因此，根据热处理等而变化的材料结晶粒度是评估机械性质的重要因素。
基于结晶粒度分析的金属组织评估方法
通过分析金属组织的结晶粒度，可以检测并评估金属材料是否具有目标机械性质。一般会准备金属组织的样品，使用金相显微镜进行调查结晶粒度和结晶粒分布的“粒度分析”。
分析结晶粒度的标准分为许多种。例如在美国，按照ASTM E112-13“Standard Test Methods for Determining Average Grain Size”的标准实施。
多数情况下，结晶粒的分析通过“比较法”实施目视检测。一般根据以下方法推测或特定结晶粒度。
- 使用标准图的目视比较
- 通过目视比较显微镜放大的金属组织样品和“标准图”，推测结晶粒度的粒度编号。
- 使用光罩的目视比较
- 在金相显微镜上使用插入粒度图案图像的“目镜用光罩”，让放大后的样品和标准图同时进入视野，然后进行目视比较。
- “粒度”和“粒径”是什么
- 表示结晶粒的大小时，除了“粒度”之外，有时也使用“粒径”。一般情况下，“粒度”用工业标准的标准图中的“粒度编号”来表示。而“粒径”则用结晶粒的直径来表示。
据说结晶粒的粒度越大（粒径越小），就越有可能是机械性质优异的金属材料。
结晶粒度分析中的课题
使用金相显微镜进行比较的粒度分析存在下述课题。
- 因为使用标准图和光罩的粒度分析是目视比较，所以检测对熟练度有一定要求。此外，观测的人不同，分析结果也有所偏差，无法进行定量评估。
- 在金相显微镜上安装相机时，只会保存金属组织的图像。因此会存在无法获取同时拍摄目镜用光罩图像的比较图像、无法记录用金属组织的哪个交点进行了比较和分析的问题。
- 书面记录分析结果或者输入到计算机中需要花费人力和时间，同时也存在因输入错误而造成错误评估的风险。
基于结晶粒度测量的粒度分析定量化、高效化
解决使用金相显微镜进行粒度分析时的各种课题，不论检测人员熟练度如何均能轻松操作，能够正确分析、测量和定量评估结晶粒度的，正是888集团电子游戏官方网站超高精细4K数码显微系统“VHX系列”。
“VHX系列”采用高分辨率HR镜头、4K CMOS和特别设计的观察、测量系统。除了基于高分辨率4K图像的高精细放大图像之外，还浓缩了高精度2D/3D测量，以及自动计算符合工业标准的粒度编号的“结晶粒度测量”等金属组织粒度分析所需的功能，是一款先进的数码显微系统。
此外，通过多次在现场听取意见，还同时实现了能够直观操作的用户界面，以及不要求使用者熟练度的简单操作。
下面将介绍“VHX系列”在结晶粒度分析、测量、定量评估中的应用案例。
基于结晶粒度测量功能，符合工业标准的定量评估
4K数码显微系统“VHX系列”能够通过高分辨率的放大图像自动计算符合“ASTM E1382”等工业标准的“粒度编号”。还可以从“交点数”和“补充结晶粒数”中选择适合金属材料的测量方法。
在目视比较中，当结晶粒的大小不是很确定应该属于哪个粒度编号时，评估结果会因人而异。
但是，“VHX系列”可以通过准确的测量定量导出粒度编号。
不易受到金属组织样品研磨状态的影响
在树脂包埋样品的研磨面存在塌角等观察面不平的情况下，显微镜受限于景深，只能进行局部对焦。
4K数码显微系统“VHX系列”配备了“实时深度合成”功能，即使是表面倾斜或凹凸不平的树脂包埋样品，也能快速获取对整个样品观察面全幅对焦的高分辨率图像。
可轻松获取大视野、高分辨率图像
过去，即使能以高倍率、高分辨率进行拍摄，但由于视野狭窄，很难分辨出是样品的哪一部分，导致作业效率低下。
4K数码显微系统“VHX系列”的“图像拼接功能”只需按下按钮即可自动控制载物台并连续拍摄。高速且图像无偏移地拼接视野，可实现最大50000 × 50000像素的图像拼接。倍率、分辨率保持不变，以鸟瞰图实现高效观察。
从金属组织观察到粒度分析，仅用1台设备即可完成
除了上文中介绍的功能外，超高精细4K数码显微系统“VHX系列”还配备了许多有助于观察、分析、检测金属材料的功能。
兼具多功能性与简单的操作性，不受金属表面特有的光反射影响的“消除光晕”功能，以及只需选择放大图像即可进行次微米级高精度测量的2D/3D测量等。
此外，“VHX系列”还可以安装Excel，配备了在各个模板中自动输入放大图像和测量值等的“报告功能”。一系列的作业仅用1台显微系统即可快速轻松地完成，因此能够大幅提高作业效率。
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