Analiza różnych mikrostruktur metalicznych pod mikroskopem
Przez wiele lat specjaliści zajmujący się metalografią jakościowo opisali właściwości mikrostrukturalne materiałów metalicznych, obserwując wypolerowane powierzchnie próbek metalograficznych pod mikroskopem lub oceniając mikrostruktury, wielkość ziaren, wtrącenia niemetaliczne i cząstki fazowe poprzez porównanie z różnymi standardowymi obrazami. Metoda ta charakteryzuje się jednak niską obiektywnością, wiąże się ze znacznym subiektywizmem w ocenie, a powtarzalność wyników jest niezadowalająca. Co więcej, wszystkie pomiary wykonywane są na dwu-płaszczyźnie (2D) wypolerowanej powierzchni próbki, co prowadzi do pewnych rozbieżności między wynikami pomiarów a prawdziwym trójwymiarowym (3D) opisem przestrzennym mikrostruktury. Pojawienie się nowoczesnej stereologii umożliwiło naukową metodę ekstrapolacji obrazów 2D na przestrzeń 3D-w szczególności dyscyplinę, która łączy dane zmierzone na płaszczyznach 2D z rzeczywistą morfologią, rozmiarem, ilością i rozmieszczeniem teoretycznych mikrostruktur 3D materiałów metalicznych. Umożliwia także ustalenie nieodłącznego powiązania pomiędzy trójwymiarową morfologią przestrzenną, rozmiarem, ilością i rozkładem mikrostruktury materiału a jego właściwościami mechanicznymi, dostarczając wiarygodnych danych analitycznych do naukowej oceny materiałów.
Ponieważ mikrostruktury, wtrącenia niemetaliczne i inne składniki materiałów metalicznych nie są równomiernie rozmieszczone, określenie dowolnego parametru nie może opierać się wyłącznie na obserwacji jednego lub kilku pól widzenia pod mikroskopem gołym okiem. Zamiast tego należy przeprowadzić wystarczające obliczenia statystyczne na dużej liczbie pól widzenia, aby zapewnić wiarygodność wyników pomiarów. Jeśli ocenę wizualną przeprowadza się ręcznie pod mikroskopem, dokładność, spójność i odtwarzalność są słabe, a prędkość pomiaru jest bardzo mała. W niektórych przypadkach obciążenie pracą jest nawet zbyt duże, aby je ukończyć. Analizatory obrazu, które zastępują obserwację-gołym okiem i ręczne obliczenia zaawansowanymi technologiami elektro-{6}}optycznymi i komputerowymi, mogą szybko i dokładnie wykonywać istotne statystycznie pomiary i przetwarzać dane. Oferują również wysoką precyzję, doskonałą powtarzalność i eliminują wpływ czynnika ludzkiego na wyniki oceny metalograficznej. Dodatkowo są łatwe w obsłudze i umożliwiają bezpośredni wydruk raportów pomiarowych, co czyni je obecnie niezbędnym narzędziem w ilościowej analizie metalograficznej.
Analizator obrazu mikroskopowego jest potężnym narzędziem do ilościowych badań metalograficznych materiałów i doskonałym pomocnikiem w codziennej kontroli metalograficznej. Może uniknąć subiektywnych błędów spowodowanych ręczną oceną, zapobiegając w ten sposób sporom. Chociaż nie jest możliwe ani konieczne używanie analizatora obrazu do każdej codziennej kontroli metalograficznej, można go zastosować do analizy ilościowej, gdy jakość produktu jest nienormalna lub gdy stopień struktury metalograficznej mieści się w przedziale od kwalifikowanego do niekwalifikowanego (co utrudnia ocenę). Zapewnia to dokładne wyniki i zapewnia jakość produktu. Zastosowanie analizatorów obrazu w analizie metalograficznej rozszerzyło zakres elementów kontroli metalograficznej, przyczyniło się do poprawy poziomów wykrywalności, a także jest bardzo korzystne dla zwiększenia kompetencji zawodowych inspektorów.
