Analyse van verschillende metalen microstructuren onder de microscoop
Jarenlang hebben metallografische beoefenaars de microstructurele kenmerken van metallografische materialen kwalitatief beschreven door de gepolijste oppervlakken van metallografische exemplaren onder een microscoop te observeren, of microstructuren, korrelgroottes, niet-metalen insluitsels en fasedeeltjes te evalueren door vergelijking met verschillende standaardafbeeldingen. Deze methode heeft echter een lage objectiviteit, brengt een aanzienlijke subjectiviteit tijdens de evaluatie met zich mee en de reproduceerbaarheid van de resultaten is onbevredigend. Bovendien worden alle metingen uitgevoerd op het twee-dimensionale (2D) vlak van het gepolijste monsteroppervlak, wat leidt tot bepaalde discrepanties tussen de meetresultaten en de echte drie-dimensionale (3D) ruimtelijke beschrijving van de microstructuur. De opkomst van de moderne stereologie heeft een wetenschappelijke methode opgeleverd voor het extrapoleren van 2D-beelden naar de 3D-ruimte,-specifiek, een discipline die de gegevens gemeten op 2D-vlakken koppelt aan de feitelijke morfologie, grootte, kwantiteit en verdeling van de theoretische 3D-microstructuren van metalen materialen. Het maakt ook het tot stand brengen van een inherent verband mogelijk tussen de 3D-ruimtelijke morfologie, grootte, kwantiteit en verdeling van de microstructuur van het materiaal en zijn mechanische eigenschappen, waardoor betrouwbare analytische gegevens worden verkregen voor de wetenschappelijke evaluatie van materialen.
Omdat microstructuren, niet-metalen insluitsels en andere componenten in metalen materialen niet gelijkmatig verdeeld zijn, kan de bepaling van welke parameter dan ook niet uitsluitend berusten op het met het blote oog waarnemen van één of enkele gezichtsvelden onder een microscoop. In plaats daarvan moeten er voldoende statistische berekeningen worden uitgevoerd op een groot aantal gezichtsvelden om de betrouwbaarheid van de meetresultaten te garanderen. Als de visuele evaluatie handmatig onder een microscoop wordt uitgevoerd, zijn de nauwkeurigheid, consistentie en reproduceerbaarheid slecht en is de meetsnelheid extreem traag. In sommige gevallen is de werklast zelfs te zwaar om te voltooien. Beeldanalysatoren, die observatie met het blote-oog en handmatige berekeningen vervangen door geavanceerde elektro-optische en computertechnologieën, kunnen snel en nauwkeurig statistisch significante metingen en gegevensverwerking uitvoeren. Ze bieden ook hoge precisie, uitstekende reproduceerbaarheid en elimineren de invloed van menselijke factoren op metallografische evaluatieresultaten. Bovendien zijn ze eenvoudig te bedienen en kunnen ze direct meetrapporten afdrukken, waardoor ze tegenwoordig een onmisbaar hulpmiddel zijn bij kwantitatieve metallografische analyses.
Een microscoopbeeldanalysator is een krachtig hulpmiddel voor kwantitatief metallografisch onderzoek aan materialen en een uitstekende assistent voor de dagelijkse metallografische inspectie. Het kan subjectieve fouten als gevolg van handmatige evaluatie vermijden, waardoor geschillen worden voorkomen. Hoewel het niet mogelijk of noodzakelijk is om voor elke dagelijkse metallografische inspectie een beeldanalysator te gebruiken, kan deze worden gebruikt voor kwantitatieve analyse wanneer de productkwaliteit abnormaal is of wanneer de kwaliteit van de metallografische structuur tussen gekwalificeerd en ongekwalificeerd ligt (waardoor het moeilijk wordt om te beoordelen). Dit levert nauwkeurige resultaten op en garandeert de productkwaliteit. De toepassing van beeldanalysatoren bij metallografische analyse heeft de reikwijdte van metallografische inspectie-items uitgebreid, de verbetering van detectieniveaus bevorderd en is ook zeer gunstig voor het vergroten van de professionele competentie van inspecteurs.
