pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2020-11-4-279-288pimi-681Research ArticleСредства измеренийMeasuring instrumentsИзмерение элементов структуры стали в специализированном модуле программы обработки изображений «IMAGE-SP»Measurement of Steel Structure Elements in the Specialized Module of the IMAGE-SP Image Processing SoftwareАнисовичА. Г.AnisovichA. G.

Адрес для переписки: А.Г. Анисович – Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси, ул. Купревича, 10, г. Минск 220141, Беларусь e-mail: anna-anisovich@yandex.ru

Address for correspondence: A.G. Anisovich – The Physical-Technical Institute of the National Academy of Sciences of Belarus, Kuprevich str., 10, Minsk 220141, Belarus e-mail: anna-anisovich@yandex.ru

anna-anisovich@yandex.ruФизико-технический институт Национальной академии наук БеларусиБеларусьThe Physical-Technical Institute of the National Academy of Sciences of BelarusBelarus202017122020114279288Copyright © Анисович А.Г., 20202020Анисович А.Г.Anisovich A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/681

Размер зерна является одной из наиболее важных характеристик микроструктуры металлов и сплавов. Определение размера зерна стали регламентируется ГОСТ 5639-82 «Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна» и включает определение балла зерна сравнением с эталонными шкалами, а также ручные способы измерений. Применение программ обработки изображений открывает новые возможности для анализа материалов, в том числе для количественного металлографического анализа сталей и сплавов. Целью данной работы являлось тестирование специализированного модуля «Металлография» по определению балла зерна программы обработки изображений «IMAGE – SP», а также проверка достоверности получаемых результатов на примере ферритных и аустенитных сталей.

В модуле «Металлография» проведён анализ стандартных изображений приложения № 3 ГОСТ 5639-82, а также реальных изображений структур ферритной и аустенитной стали. Показано, что результаты соответствуют определению балла зерна по ГОСТу. Расхождение в результатах составляет 1 балл, что является допустимым.

Успешное тестирование специализированного модуля «Металлография» демонстрирует возможности и перспективность дальнейшей разработки специализированных программных продуктов для измерения количественных показателей структуры металлов и сплавов. Активная разработка программных продуктов для количественного анализа изображений в металлографии позволит узаконить методы компьютерного измерения параметров структур металлов и сплавов путём создания соответствующих стандартов.

Grain size is one of the most important characteristics of the microstructure of metals and alloys. Determination of the grain size of steel is regulated by Standart 5639-82 "Steels and alloys. Methods for detection and determination of the grain size". Standart includes determining the grain score by comparison with reference scales, as well as manual measurement methods. The use of image processing software opens up new opportunities for the materials analysis, including for the quantitative metallographic analysis of steels and alloys. The purpose of this work was to test the specialized "Metallography" module to determine the grain score of the image processing software "IMAGE – SP", as well as to check the reliability of the obtained results using the example of ferritic and austenitic steels.

In the "Metallography" module, the analysis of standard images of annex No. 3 of Standart 5639-82, as well as real images of the structures of ferritic and austenitic steel, is carried out. It is shown that the results correspond to the definition of the Standart grain score. The divergence in the results is 1 point, which is acceptable.

The active development of software products for the quantitative analysis of images in metallography will make it possible to legitimize the methods of computer measurement of parameters of the structures of metals and alloys by creating appropriate standards. Successful testing of the specialized "Metallography" module demonstrates opportunities and prospects for further development of specialized software products for measuring quantitative values of metal and alloy structures. The active development of software for quantitative analysis of the images in metallography will make it possible to legalize methods for measuring parameters of metal and alloy structures by computer techniques.

размер зернапрограммы обработки изображенийgrain sizeimage processing softwareReferencesKazakov A.A., Kiselev D.V., Andreyeva S.V., Chigintsev L.S., Golovin S.V., Yegorov V.A., Markov S.I. [Development of a method for quantitative assessment of microstructural banding of low-alloy pipe steels using automatic image analysis]. Chernyye metally [Ferrous metals], 2007, no. 7, pp. 31‒37 (in Russian).Kazakov A.A., Kiselev D.V., Andreyeva S.V., Chigintsev L.S., Golovin S.V., Yegorov V.A., Markov S.I. [Development of a method for quantitative assessment of microstructural banding of low-alloy pipe steels using automatic image analysis]. Chernyye metally [Ferrous metals], 2007, no. 7, pp. 31‒37 (in Russian).Gonzalez R.C., Woods R.E. Digital image and processing. New York, Pearson Education, Inc., publishing as Prentice Holl., 2002, 1072 p.Gonzalez R.C., Woods R.E. Digital image and processing. New York, Pearson Education, Inc., publishing as Prentice Holl., 2002, 1072 p.Kazakov A.A., Chigintsev L.S., Kazakova Ye.I., Ryaboshuk S.V., Markov S.I. [Methodology for evaluating the liquation strip of sheet metal]. Chernyye metally [Ferrous metals], 2009, no. 12, pp. 17‒22 (in Russian).Kazakov A.A., Chigintsev L.S., Kazakova Ye.I., Ryaboshuk S.V., Markov S.I. [Methodology for evaluating the liquation strip of sheet metal]. Chernyye metally [Ferrous metals], 2009, no. 12, pp. 17‒22 (in Russian).Carlton C.E., Ferreira P.J. What is behind the inverse Hall-Petch effect in nanocrystalline materials? Acta Materialia, 2007, vol. 55, pp. 3749‒3756. DOI: 10.1016/j.actamat.2007.02.021Carlton C.E., Ferreira P.J. What is behind the inverse Hall-Petch effect in nanocrystalline materials? Acta Materialia, 2007, vol. 55, pp. 3749‒3756. DOI: 10.1016/j.actamat.2007.02.021Ovchinnikov V.V. Metallovedeniye [Metallurgy]. Moscow, Forum, 2019, 320 p.Ovchinnikov V.V. Metallovedeniye [Metallurgy]. Moscow, Forum, 2019, 320 p.Anisovich A.G., Rumyantseva I.N., Bisluk L.V. [Determination of steel grain grade by computer methods]. Lit'ye i metallurgiya [Foundry production and metallurgy], 2010, no. 3, pp. 100‒104 (in Russian). DOI: 10.21122/1683-6065-2010-3-100-104Anisovich A.G., Rumyantseva I.N., Bisluk L.V. [Determination of steel grain grade by computer methods]. Lit'ye i metallurgiya [Foundry production and metallurgy], 2010, no. 3, pp. 100‒104 (in Russian). DOI: 10.21122/1683-6065-2010-3-100-104Anisovich A.G., Basalay A.V. [Assessment of mistakes of an operator at quantitative analysis of structure by computer methods]. Lit'ye i metallurgiya [Foundry production and metallurgy], 2012, vol. 68, no. 4, pp. 145‒150 (in Russian). DOI: 10.21122/1683-6065-2012-4-145-150Anisovich A.G., Basalay A.V. [Assessment of mistakes of an operator at quantitative analysis of structure by computer methods]. Lit'ye i metallurgiya [Foundry production and metallurgy], 2012, vol. 68, no. 4, pp. 145‒150 (in Russian). DOI: 10.21122/1683-6065-2012-4-145-150Gorelik S.S., Dobatkin S.V., Kaputkina L.M. Rekristallizatsiya metallov i splavov [Recrystallization of metals and alloys]. Moscow, Moscow Institute of Steels and Alloys, 2005, 432 p.Gorelik S.S., Dobatkin S.V., Kaputkina L.M. Rekristallizatsiya metallov i splavov [Recrystallization of metals and alloys]. Moscow, Moscow Institute of Steels and Alloys, 2005, 432 p.Kozlov M.G. Metrologiya i standartizatsiya [Metrology and standardization]. S.-Pb.: Petersburg Press Institute, 2001, 372 p.Kozlov M.G. Metrologiya i standartizatsiya [Metrology and standardization]. S.-Pb.: Petersburg Press Institute, 2001, 372 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.