摘要： 定量测定金属材料中显微组织的各相百分含量，是鉴定金属材料性能和机理研究的重要手段。图像分析仪的应用。消除了传统打点计数方法的人为影响，使测定结果准确度大幅提高，并能直观地给出各组成相分布图。

1 前言

       近年来。随着计算机技术的发展，图像分析仪被广泛地用于金相分析中，使传统的金相分析技术从定性或半定量的工作状态逐步向定量金相分析方向发展。
       金属材料中的显微组织和非金属夹杂物等并非均匀分布。因此任何一个参数的测定都不能只靠人眼在显微镜下测定一个或几个视场来确定。需用统计的方法对足够多的视场进行大量的统计工作，才能保证测量结果的可靠性。如果仅靠人的眼睛在显微镜下进行目视评定。其准确性、一致性都很差。而且测定速度很慢，有些甚至因工作量过大而无法进行。图像分析仪以先进的电子光学和电子计算机技术代替人眼观察及统计计算。可以迅速、准确、高精度地进行有统计意义的测定及数据处理。避免了人为因素对金相评定结果的影响。本文将介绍该图像仪具有的功能及检测结果的准确性。从而让从事材料研究的科研工作者充分认识该设备的适用范围。并充分利用该设备的优势开展材料研究工作。

2 图像分析仪在金相检验中的应用

2．1 定量测定金属显微组织的百分含量
       定量地测定金属材料中显微组织各组成相的百分含量。是图像分析仪在金相分析中的重要用途之一。是材料科研工作者深入研究材料的热处理状态、性能必不可少的工作。
      长期以来．传统的定量分析方法是利用投射光显微镜求积仪（即我们通常说的打点计数器）来进行。工作既费时又费力，且由于长时间在显微镜下观察，人眼容易疲劳，极易造**为误差，定量结果和实际情况有一定的误差。表1是求积仪与图像分析仪分别测量不同材料中珠光体百分含量的对照表。

       从两种测量方法的测量结果对比发现，用图像分析仪测定的结果都比求积仪测定的结果高。分析这一现象，就要从打点计数器存在的误差方面谈：
       （1）用打点计数器测量的结果只是半定量，理论上讲，打点计数越多，结果越准确，但这个“越准确”也只是相对于半定量而言．事实上也不能无限制地计数，因为每计数1000点需用时间1小时。
       （2）求积仪打一个点，代表一个视场，就是说打1000个点就代表了一个试样上1000个视场，那么使用求积仪的误差就在于：用一个点的数来代表一个视场。比如两个视场。一个视场的珠光体量较多，另一个视场的珠光体量较少，求积仪都计为1／1000点的珠光体，这就存在一个误差；甚至有的时候，在珠光体多的视场，求积仪却记为1／1000点的铁素体，在统计结果上存在的误差就更大。
       （3）用求积仪打点还存在一个*大的缺点，就是人为的判断误差以及不同的检测人员有其不同的主观判断之间的误差。
       （4）有一部分细小的珠光体，用求积仪测量时会被人为忽略，而有一部分是根本不可能测到的，这对测定珠光体量带来一定的误差。
        用图像分析仪则可以较**、完整地统计珠光体的含量，因而统计结果高于求积仪法。图1为图像分析仪对珠光体含量的统计示意图，图中阴影部分是图像分析仪自动统计计算的珠光体量，可见图像仪的测量可完整包含一个视场中的所有珠光体量，测量的准确度较高。但由于样品的显微组织分布的均匀性不一致， 因此用图像分析仪测定珠光体百分含量时。也是检测的视场数越多越**，其原因就是视场数越多，越能代表整个试样的实际情况。

       从以上的分析可得出一个结论：由于求积仪是对一个点的精度，而图像分析仪是对一个视场的面积的精度，所以说利用图像分析仪测定的相百分含量的准确度相对要**，而且检验所用的时间也比传统做法少。
2．2 晶粒度测定
      测量晶粒度是金相检验工作中经常进行的检验项目。传统的方法是参照有关标准（GBIT6394?2002）中的标准图片，采用与标准图片相比较的方法定出晶粒度级别，此方法简便、速度快，但主观上的误差也比较大。若采用GB／T6394-2002规定的另外两种方法。即：面积法和截点法，虽然可获得准确的测量结果，但这两种方法使用起来很不方便，其繁琐程度令人望而生畏。如果利用图像仪采用截点法进行晶粒度测定，则可以直接而迅速地求出晶粒度级别。表2是传统的检验方法与图像分析仪检验的结果对照表。
       从表2可以看出，传统的检验结果与图像分析仪检验结果相差半级，这是由于在制样时，晶粒内部可能存在各种析出物，以及因腐蚀控制不当造成晶界断裂，在使用传统的评级方法时，由于显微镜下观察的视觉误差造成评级上有一定的误差；还有用传统的检验方法中的截点法来测定晶粒的平均晶粒度级别时， 由于用眼睛在显微镜下数晶粒数存在误差，使测定时要做到准确也有一定的困难；传统的检验方法还存在一个检测人员之间的误差，实验方法规定允许误差为±0．5级。若用图像分析仪。可用仪器图像处理功能，去除晶粒内的析出物和对晶界进行重建，得到完整的晶粒图像，评定时相对较准确。两种方法相比较，还有一个*大的特点就是检测时间。使用图像分析仪检测时间只有原来的三分之一。

3 测定非金属夹杂物

      图像分析仪用于分析非金属夹杂物主要在两个方面：一是根据GB、/T10561?1989标准评定钢中非金属夹杂物级别：其次就是测定非金属夹杂物的数量、形态、尺寸、分布等参数。这些夹杂物参数对研究生产中的冶炼工艺是非常重要的．但恰恰是这些参数。在以前我们是根本无法测量的。

4 检测球墨铸铁中石墨球化率

       准确评定球墨铸铁石墨球化率是图像分析仪的又一重要项目。通常采用比较法或者计算法评定，比较法评定的石墨球化率范围较大；采用计算法，工作又十分繁琐，需要按下列公式计算球化率：

       式中n _1.0、n _0.8、n _0.6、n _0.3、n₀分别表示该视场中五种球状修正系数的石墨颗数。这五种不同形状的石墨颗数。需要检测人员用眼睛在显微镜下进行分辨、计数，不但繁琐，而且准确度也差。用图像仪分析测量评定，则能自动、快速、准确地完成以上工作，而且测试结果清楚明了。

5 结束语
       图像分析仪是对材料进行定量金相研究的强有力工具，也是日常检验的好帮手，可以避免人工评定带来的主观误差。图像分析仪在金相分析中的应用，拓展了金相检验的检测项目，促进了检测水平的提高。对材料金相组织的研究工作十分有益。
       在市场竞争日益激烈的今天．谁掌握了先进的技术，谁就可能占据市场的制高点。不断**，开发出市场需要的新产品。是一个企业发展的不竭动力。较高的检测技术能力和水平是不断**、开发新产品的基础。也是提高产品品牌知名度的有效保证。