Новые методики выявления микроструктуры чугуна
Another Title
New methods for detecting cast iron microstructure
Bibliographic entry
Покровский, А. И. Новые методики выявления микроструктуры чугуна = New methods for detecting cast iron microstructure / А. И. Покровский // Литейное производство и металлургия 2025. Беларусь : сборник трудов 33-й Международной научно-технической конференции, 19-21 ноября 2025 года, Минск, Республика Беларусь / Белорусский национальный технический университет ; под общ. ред. Е. И. Маруковича. – Минск : БНТУ, 2025. – С. 157-162.
Abstract
Предложено несколько новых методик выявления графитных включений и металлической матрицы чугуна. Методика выявления формы и пространственного расположения включений графита заключается в постепенном электрохимическом растворении (вытравливании) наружного слоя металлической матрицы чугунного образца в электролите. Предложены состав электролита, материал электродов, форма образца, соотношение размеров образца и катода, а так- же электрические параметры процесса травления. При этом графитные включения не растворяются, а сохраняются неповрежденными и выступают над поверхностью металлической матрицы. Такое расположение делает их более доступными для исследования их морфологии с помощью растровой электронной микроскопии. Методика цветного травления основана на тепловом травлении шлифа с градиентом температур по его сечению, при этом максимальная температура составляет 550–680 ℃, а плоскость шлифа специально выполняется наклонной. При этом фазы окрашиваются в разные цвета (красный, синий, желтый, коричневый), что способствует расширению информативности метода. Методика точного определения количества феррита и перлита основана на бинаризации как изображения структуры, так и гистограммы распределения оттенков серого цвета от черного к белому в интервале от 0 до 255 в простейшей программе анализа изображений. Высота пиков черного цвета прямо пропорциональна содержанию перлита в сумме с графитом, а белого – содержанию феррита.
Abstract in another language
Several new techniques have been proposed for detecting graphite inclusions and the metal matrix of cast iron. The method of detecting the shape and spatial arrangement of graphite inclusions consists in the gradual electrochemical dissolution (etching) of the outer layer of the metal matrix of the cast-iron sample in the electrolyte. The composition of the electrolyte, the material of the electrodes, the shape of the sample, the size ratio of the sample and the cathode, as well as the electrical parameters of the etching process are proposed. At the same time, graphite inclusions do not dissolve, but remain intact, and protrude above the surface of the metal matrix. This arrangement makes them more accessible for studying their morphology using scanning electron microscopy. The technique of color etching is based on thermal etching of a metallographic specimen with a temperature gradient along its Cross-section, while the maximum temperature is 550–680 °C, and the plane of the specimen is inclined. In this case, the phases are colored in different colors (red, blue, yellow, brown), which contributes to expand the information content of the method. The technique for accurately determining the amount of ferrite and pearlite is based on the binarization of both the image of the structure and the histogram of the distribution of shades of gray from black to white in the range from 0 to 255 in a simple image analysis program. The height of the black peaks is directly proportional to the content of pearlite combined with graphite, and the white peaks are directly proportional to the content of ferrite.