熱處理金相照片標(biāo)準(zhǔn)化探討

曹鵬

摘要：在高科技技術(shù)不斷出現(xiàn)改變傳統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐模式的背景下，有關(guān)材料學(xué)科的研究已經(jīng)引起了世界各國的廣泛關(guān)注。很多高科技產(chǎn)業(yè)中需要具備高性能的材料才能夠滿足要求，可以說材料學(xué)是當(dāng)今世界科技發(fā)展的重要組成部分。熱處理金相制樣是材料學(xué)中常見的過程，本文將對(duì)熱處理進(jìn)行照片的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：熱處理；金相照片；，標(biāo)準(zhǔn)化

為了能夠高效利用各種新型材料，就需要提前對(duì)材料內(nèi)部的組織進(jìn)行深入研究，金相分析由此受到了重視。金相檢驗(yàn)中需要使用顯微鏡對(duì)制樣的材料進(jìn)行拍攝，得到的照片也是該材料的原始記錄，研究人員需要對(duì)這些照片進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn)，得到相應(yīng)的結(jié)論，因此就需要使用標(biāo)準(zhǔn)化的流程來約束每一個(gè)步驟。目前一般金相照相法主要以數(shù)字照相技術(shù)為主，能夠具備高效的特征。但是數(shù)字照相技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)成相質(zhì)量低的缺陷，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究工作。

一、熱處理金相照片概述

從目前的應(yīng)用當(dāng)中看來，使用數(shù)字照相技術(shù)將會(huì)帶來的一些問題是：圖譜尺寸和要求不符、圖譜制作過程出現(xiàn)問題、采光不均勻、視場面積小等，嚴(yán)重影響到了后期研究人員對(duì)這些照片進(jìn)行處理的工作。當(dāng)前材料學(xué)熱處理金相照片檢驗(yàn)工作已經(jīng)通過各種實(shí)踐形成了標(biāo)準(zhǔn)化的流程，能夠有針對(duì)性的對(duì)上述存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，確保金相照片的質(zhì)量。熱處理金相照片的放大倍數(shù)一般在五十倍以上，有些情況下得到的金相圖譜并不是具備國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的，而是由國外的研究人員提供的實(shí)行國際標(biāo)準(zhǔn)或者是其他國家標(biāo)準(zhǔn)的，那么就需要將這些標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的金相圖譜。在得到金相照片之后，需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，一般都是通過人工評(píng)定的方式進(jìn)行的，使用肉眼觀察金相照片的實(shí)際情況，然后進(jìn)行打分，最終取平均數(shù)作為最終的評(píng)定結(jié)果?；兪沁M(jìn)行照片處理中很容易出現(xiàn)的一種情況，會(huì)造成一種與失去物像相似的像差，需要加以避免，但是這種情況不會(huì)影響到金相照片的清晰度。

二、金相照片的技術(shù)要求

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的不同，會(huì)給金相照片進(jìn)行分類，主要分為A類和B類。A類一般會(huì)用作技術(shù)規(guī)范或者是技術(shù)要求中的金相圖譜，B類則主要是以作為樣品顯微鏡組織記錄的金相照片為主。根據(jù)A類和B類的應(yīng)用場景的不同，存在的技術(shù)要求也存在很大的差別。

2.1 A類金相照片

對(duì)于A類金相照片來說，要求會(huì)比較嚴(yán)格，需要能夠確保足夠的清晰性質(zhì)，并且亮度均勻、襯度適度。在使用顯微鏡拍攝金相照片時(shí)，需要同一個(gè)系列的拍攝過程中需要保持同一種拍攝標(biāo)準(zhǔn)，使用同一種拍攝方法。關(guān)于顯微鏡放大倍數(shù)方面，國家已經(jīng)制定了相關(guān)的規(guī)定，一般可以優(yōu)先選擇100倍、200倍以及500倍放大倍數(shù)，能夠滿足大部分放大需求。關(guān)于放大倍數(shù)允差方面，針對(duì)100倍放大倍數(shù)的允差一般可以為 ，其他倍數(shù)，包括50倍，以及比100倍大的放大倍數(shù)的允差為 ，。在選用了合適的放大倍數(shù)之后，還需要在拍攝的金相照片上對(duì)放大倍數(shù)進(jìn)行描述，將放大倍數(shù)標(biāo)注在照片名稱上，也需要注意所有的照片采用統(tǒng)一的命名方式，大小也要設(shè)置為統(tǒng)一。

金相照片還需要附有文字說明，文字說明當(dāng)中要對(duì)金相照片選擇的標(biāo)準(zhǔn)以及過程進(jìn)行詳細(xì)說明，使得其他研究者可以通過閱讀這些說明得到相同的照片。國標(biāo)規(guī)定，同一個(gè)系列的金相照片需要保持形狀、尺寸的一致性，這樣做能夠很好的避免出現(xiàn)檢驗(yàn)結(jié)果偏差。一旦出現(xiàn)尺寸不同的情況，就有可能造成圖譜畸變和偏差等。在目前的實(shí)際應(yīng)用中，金相照片一般都是以正方形、矩形和圓形為主，并可以使用一些符號(hào)、箭頭進(jìn)行標(biāo)注，這樣能夠?qū)⒔鹣嗾掌械娘@微組織進(jìn)行高效呈現(xiàn)。但是選用的符號(hào)不能遮蓋到其他重要的區(qū)域，否者會(huì)影響到金相照片的整體質(zhì)量。本文提到的數(shù)字照片一般允許的幾何尺寸偏差為 。

2.2 B類金相照片

B類金相照片當(dāng)盡量保證和A類金相照片一樣的拍攝條件。與A類金相照片類似，B類金相照片需要附有文字說明，將實(shí)際的過程進(jìn)行詳細(xì)說明。B類金相照片在幾何尺寸的選擇方面，需要盡量和標(biāo)準(zhǔn)金相圖譜保持一致，與A類金相照片存在區(qū)別，B類金相照片在100倍放大倍數(shù)下的集合尺寸允差為 ，其他放大倍數(shù)的允差則為 .因?yàn)锽類金相照片和A類金相照片的很多標(biāo)準(zhǔn)要求以及處理過程都與A類金相照片存在很多相同之處，因此這里不再進(jìn)行敘述。

三、金相照片質(zhì)量檢驗(yàn)方法

3.1 金相照片質(zhì)量的定量檢驗(yàn)

目前在對(duì)金相照片進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，還是以定性評(píng)價(jià)為主，為了實(shí)現(xiàn)熱處理金相照片標(biāo)準(zhǔn)化，需要使用定量檢驗(yàn)的方式。ITU已經(jīng)規(guī)定了關(guān)于處理圖像質(zhì)量方面的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式，使得圖像質(zhì)量評(píng)判更加科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。妨礙尺寸是在標(biāo)準(zhǔn)化處理是需要使用到的評(píng)價(jià)方式，在對(duì)金相照片進(jìn)行打分時(shí)，需要從質(zhì)量尺寸和妨礙尺寸結(jié)合的角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并聘請(qǐng)多名專業(yè)研究者進(jìn)行打分，從中得到平均數(shù)，作為最后的金相質(zhì)量的最終評(píng)分值。

3.2 金相照片畸變和放大倍數(shù)

從目前的技術(shù)上來說，畸變是將會(huì)持續(xù)客觀上存在金相照片中的，并且無法避免。但是在實(shí)現(xiàn)熱處理金相照片標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程中，需要盡量建畸變控制在一定的范圍內(nèi)，提高金相照片的整體質(zhì)量。在測量金相照片畸變時(shí)，需要對(duì)照片四個(gè)角中任一對(duì)角區(qū)域放大倍數(shù)的相對(duì)偏差作為金相照片的畸變度量方法。在能夠控制金相照片的畸變滿足前提要求下，可以通過放大鏡進(jìn)行測量，對(duì)金相照片的幾何形狀以及幾何尺寸范圍的最大邊界進(jìn)行測量。從圖像學(xué)的角度來看，一般金相照片的放大倍數(shù)將會(huì)直接影響到幾何圖形和尺寸，那么就很有可能會(huì)因?yàn)樵谑褂糜?jì)算機(jī)圖像處理軟件進(jìn)行加工時(shí)，產(chǎn)生一定的畸變。

四、結(jié)語

目前隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，材料學(xué)將在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。熱處理金相制樣是一項(xiàng)重要的工作，能夠?qū)Σ牧系慕M織進(jìn)行研究，確定材料的性能。目前在得到金相照片的過程中，已經(jīng)擁有了比較完善的制作拍攝方法，形成了比較完善的體系。在制作金相照片的過程中，需要加強(qiáng)對(duì)畸變率的控制以及放大倍數(shù)的選擇。通過實(shí)現(xiàn)金相照片標(biāo)準(zhǔn)化，能夠進(jìn)一步提升得到的金相照片的質(zhì)量，以此來不斷完善熱處理的標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)材料工程領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：衡陽華菱鋼管有限公司）