球墨电子显微图像分形及应用

本文基于离散分形布朗增量随机场(DFBIR场),提出了一种适于球状石墨表面微观形貌定量分析的广义分形模型,研究了此模型的特点及其计算方法,并借助S600数字图像处理系统对球墨二次电子像进行了定量研究.提出了球墨表面形貌的FD分析技术,并在此基础上研究了Sb-Mg球墨铸铁中球墨表面的FD特征、Bi对球墨表面形貌和球墨铸铁机械性能的影响及其“时序效应”特点,以及球化剂中的RE/Mg比值与球墨表面形貌和球墨铸铁多次冲击韧性之间的定量关系.     

球墨铸铁中石墨核心物质的研究

本文采用萃取球墨—压扁制样和X射线微区分析的方法研究了球墨核心的物质成分。结果证实了多数石墨球中心存在着夹杂物,其主要成分是Mg、Ca、Ce、La、Si、Al等的氧化物或硫化物。文中还描述了核心的形貌。     

材料三维表面微观形貌的布朗运动分形度量

以分形布朗运动模型为基础，试验研究了分形参数与材料表面微观形貌多间的关系，结果表明；分形参数可以反映三维表面微观形貌的起伏程度，它是度量高球化级别的球墨表面形貌的一个理想参数；采用多尺度分形方法，分形参数可以反映不同韧性的球墨铸铁断口微观形貌的细微差别。     

金属材料表面腐蚀形貌分形特征提取

通过计算机图像处理技术对海水－H2S介质和工业循环水中腐蚀的碳钢进行了SEM图像分析。结果表明，碳钢表面腐蚀形貌具有统计自相似性，即分形特征；用盒子维法测定其表面形貌分维值分别为2.822和2.805，与实测腐蚀速率相吻合。分维值的大小反映了腐蚀过程中碳钢表面凹凸起伏和不规则等复杂程度，是腐蚀专家系统中定量描述金属表面腐蚀形貌的主要特征参数之一。     

基于GIS的固化污泥微观结构的三维孔隙率及分形维数的计算方法

采用GIS技术对固化污泥的SEM图像进行三维定性与定量微观结构分析。研究结果表明:从固化污泥的3D Scene图像中获取的信息量远远大于SEM图像的信息量,能更真实地反映固化污泥微观结构表面起伏情况;通过GIS技术可以计算三维孔隙率和三维分形维数等微观参数,以及其三维孔隙率和三维分形维数的计算方法是合理的。     

利用图象分析计算机研究稀土系球墨铸铁球化与孕育

本文采用QTM720图象分析计算机、电子探针等测得球化元素残量、孕育硅量和冷却速度与稀土镁、钇基重稀土、稀土硅三种稀土系球铁石墨形态的定量关系.研究了三种球铁在各种条件下石墨形态的统计分布特点及其变化规律;导出了反映石墨形态与其影响因素间关系的二维与三维图象;并探讨了过球化现象、过孕育高硅区开花石墨形成机理以及球化与孕育的关系.     

成分及第二相组织对球墨铸钢耐磨性的影响

主要研究成分及第二相组织对球墨铸钢耐磨性的定量影响规律，从而为合理应用这一新材料和生产中的质量控制提供技术依据。运用正交试验、定量金相、磨损试验及数学回归处理方法，着重探讨碳、硅、铜、铬等成分及石墨与碳化物体积分数对球墨铸钢耐磨性的作用，并得到相关定量关系的数学表达式——回归方程。方差分析表明，试验数据及回归方程是可靠的。     

基于二维灰度图像的“非规则形体”三维重建

由二维灰度图像恢复形体的三维形状已经成为计算机视觉领域的一个研究热点,对该问题进行了深入的研究,提出了一种基于单幅图像,利用轮廓线特征点进行非规则形体三维重构的方法;该方法从一幅二维灰度图像中提取非规则形体作为研究对象,通过角点检测方法并结合检测阈值获取每条轮廓线的主次特征点;根据主特征点确定轮廓线间的形状匹配关系完成分段连接,根据次特征点并结合最小对角线优化策略完成三角面片拼接,最终实现非规则形体表面的三维重建;实验证明,该方法可以根据形体的二维灰度图像方便有效的重建出其三维形状。     

新型工程材料——球状石墨铸钢

球状石墨铸钢是一种新型的工程材料,它是通过对钢水进行特殊的变质处理,在铸态下组织中析出球状石墨,并根据不同的应用对象要求,利用成分调整和工艺因素的控制,获得相应的应用性能。 球墨铸钢的出现,结束了人类必须通过长时间石墨化退火才能获得石墨钢的历史,并为高碳成分的钢开拓了十分广阔的应用新领域。球墨铸钢的强度、耐磨性、抗机械疲     

软土微观结构表面起伏的三维可视化及分形维数的计算

结构表面的起伏程度是衡量土微观结构的重要特征,目前研究多是二维定性与定量的分析方法,难以全面、真实地反映土的结构表面起伏情况.通过对青岛、广州和中山地区原状软土扫描电镜照相,将SEM图像的灰度设为结构表面至成像表面的距离,根据相互垂直剖面的微观孔隙大小确定了灰度与像素之间转换关系,进而获得软土的三维微观信息,将其导入三维地学软件实现了微观结构表面的三维可视化.该方法操作简单,通过可视化操作可以更直观观察土的结构形态,获得的信息量远远超过二维图像本身.通过改进后的投影覆盖法,提出了一个计算土的结构表面起伏真实分形维数Ds(2≤Ds<3)的方法,得到青岛软土的Ds大于广州软土和中山软土的Ds,说明青岛软土结构表面起伏最复杂.     

钇基重稀土复合球化剂的应用研究

试验研究了钇基重稀土复合球化剂对球铁的铁水净化（脱硫）,球化,抗球化衰退,铸态基体组织以及机机性能的影响。结果表明,钇基重稀土复合球化剂具有脱硫,球化,抗球化衰退能力强,细化基体组织,白口倾向小及提高球铁抗拉强度和延伸率的作用,在高炉冷却壁,轧辊等关键铸件上应用可提高心部性能和成品率。     

钛对稀土镁合金蠕化范围的影响研究

蠕化剂的蠕化范围是衡量获得蠕墨铸铁难易程度的一项重要指标。普通稀土镁合金蠕化剂的蠕化范围较窄,使其难于稳定获得蠕墨铸铁,阻碍了蠕墨铸铁在生产上的推广应用。本文通过大量的试验研究,得出了钛可以扩大稀土镁合金蠕化剂的蠕化范围的结论,从而为蠕墨铸铁的推广应用开拓了广阔的途径。     

Melt Quality Evaluation of Ductile Iron by Pattern Recognition of Thermal Analysis Cooling Curves

The melt quality of ductile iron can be related to the melt's thermal analysis cooling curve. The freezing zone of the thermal analysis cooling curve was found to indicate the melt quality of the ductile iron. A comprehensive difference parameter, Ω, of the thermal analysis cooling curves was found to be related to the properties of ductile iron melts such as composition, temperature, and graphite morphology. As Ω ap- proached O, the thermal analysis cooling curves were found to come together with all the properties indicat- ing melt quality about the same. A database of thermal analysis cooling curves related to the properties of the ductile iron melts was set up as a basis for a method to accurately evaluate the melt quality of ductile iron by pattern recognition of thermal analysis cooling curves. The quality of a ductile iron melt can then be immediately determined by comparing its thermal analysis cooling curve freezing zone shape to those in the database.     

压块状钇基重稀土复合球化剂的试验研究

用保温模拟法和附铸试样试验,研究了新型块状钇基重稀土复合球化剂的球化处理工艺及其球化效果和抗球衰退性。结果表明,压块状钇基重稀土复合球化剂与熔配式球化剂,按－定比率（质量分数不超过５０％）混合使用,可以获得较好的球化处理效果,可以在质量要求高的中小截面重要球铁铸件上应用。     

石墨和碳化物形态对高镍奥氏体球铁抗热冲击性能的影响

本文论述了合金元素Si,Cr,Mo对含Ni20％的高镍奥氏体球墨铸铁抗热冲击性能的影响,揭示了石墨和碳化物形态与热冲击疲劳裂纹扩展方式和扩展速率之间的关系。发现石墨呈球状时热冲击疲劳裂纹为晶界型裂纹,抗热冲击性能最好;呈片状时为穿晶型裂纹,抗热冲击性能最差,呈枝晶状时为(晶界加穿晶)混合型裂纹,抗热冲击性能介于前二者之间.加入适量的Cr,Mo,Si可显著地提高抗热冲击性能。     

The Microstructure of Graphite Spherulites in Cast Iron

The microstructure of graphite spherulites (G.S.) in Ce addition ductile cast iron was carried out using transmission electron microscopy (TEM) techniques. The structral characterization of the graphites is as following: there are platelets growing along the periphery as well as fan-like structure formed from platelet aggregates in the diameter section of spherulite, in which most of the platelets are with sizes ranging from several to tens nm in radial; the [001] direction of the platelets would have a tend to parallel to radial of the G. S. and meanwhile, they also a small misorientation deviated from the radial among the platelets each other. It shows that the anisotropy of graphites has been restrained by adding Ce element in cast iron and the structural characterization of the G. S. is consistent with the Double' s model of the conical helixes formed in helical growing and branching.     

稀土变质钒白口铸铁中碳化物球化机理

探索了用变质方法改善钒白口铸铁中碳化物的形貌和分布。用稀土综合变质剂对钒白口铸铁进行了变质处理,使钒白口铁中方块状先共晶碳化物和条状共晶碳化物变为圆整时球状碳化物,韧性和机械性能明显提高。 研究表明,一定的钒量是碳化物获得球化的必要条件。变质过程中产生的大量的高熔点的硫化物、氮化物是VC非均质形核的基体,对VC以离异共晶方式生长起着重要作用。稀土的脱硫脱氧作用,提高了VC—熔体间的界面能,降低了VC的表面能的各向异性,使VC各个生长锥以在致相等的速度增长,从而长成球形。同时,高的界面能有利于在生长过程中球面的稳定性。 稀土综合变质剂正是综合了提供非均质形核基体与提高VC—熔体界面能、降低界面能各向异性的优点,而且前者与后者之间互相促进,因而发挥了较强的球化作用。     

化学镀铜石墨粉及其铜基复合材料的性能

为了改善铜与石墨的浸润性,采用化学镀铜工艺对石墨粉体进行表面镀覆,通过粉末冶金法制备镀铜石墨铜基复合材料。利用TG-DTA、XRD、FT-IR、SEM分析方法表征镀铜石墨铜基复合材料在不同热处理温度下石墨的表面形貌。结果表明：镀铜石墨粉在高于250℃的空气中镀覆层首先被氧化,高于500℃时被包覆的石墨氧化;镀铜石墨粉体的红外光谱的吸收峰相对纯石墨的吸收峰减弱;镀铜石墨铜基复合材料在高于800℃真空热处理时,镀覆层球化现象显著。