Ανάλυση διάφορων μεταλλικών μικροδομών κάτω από το μικροσκόπιο
Για πολλά χρόνια, οι ειδικοί της μεταλλογραφίας περιγράφουν ποιοτικά τα μικροδομικά χαρακτηριστικά των μεταλλικών υλικών παρατηρώντας τις γυαλισμένες επιφάνειες μεταλλογραφικών δειγμάτων κάτω από μικροσκόπιο ή αξιολογούν μικροδομές, μεγέθη κόκκων, μη-μεταλλικά εγκλείσματα και σωματίδια φάσης μέσω σύγκρισης με διάφορες τυπικές εικόνες. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι χαμηλής αντικειμενικότητας, περιλαμβάνει σημαντική υποκειμενικότητα κατά την αξιολόγηση και η αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων δεν είναι ικανοποιητική. Επιπλέον, όλες οι μετρήσεις πραγματοποιούνται στο δισδιάστατο (2D) επίπεδο της γυαλισμένης επιφάνειας του δείγματος, οδηγώντας σε ορισμένες αποκλίσεις μεταξύ των μετρούμενων αποτελεσμάτων και της πραγματικής τρισδιάστατης (3D) χωρικής περιγραφής της μικροδομής. Η εμφάνιση της σύγχρονης στερεολογίας έχει παράσχει μια επιστημονική μέθοδο για την προέκταση από τις 2D εικόνες στον τρισδιάστατο χώρο{10}}συγκεκριμένα, μια πειθαρχία που συνδέει τα δεδομένα που μετρώνται σε δισδιάστατα επίπεδα με την πραγματική μορφολογία, μέγεθος, ποσότητα και κατανομή των τρισδιάστατων θεωρητικών μικροδομών μεταλλικών υλικών. Επιτρέπει επίσης τη δημιουργία μιας εγγενούς σύνδεσης μεταξύ της τρισδιάστατης χωρικής μορφολογίας, του μεγέθους, της ποσότητας και της κατανομής της μικροδομής του υλικού και των μηχανικών ιδιοτήτων του, παρέχοντας αξιόπιστα αναλυτικά δεδομένα για την επιστημονική αξιολόγηση των υλικών.
Δεδομένου ότι οι μικροδομές, τα μη{0}}μη μεταλλικά εγκλείσματα και άλλα συστατικά σε μεταλλικά υλικά δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα, ο προσδιορισμός οποιασδήποτε παραμέτρου δεν μπορεί να βασίζεται αποκλειστικά στην παρατήρηση ενός ή λίγων οπτικών πεδίων κάτω από ένα μικροσκόπιο με γυμνό μάτι. Αντίθετα, πρέπει να εκτελούνται επαρκείς στατιστικοί υπολογισμοί σε μεγάλο αριθμό οπτικών πεδίων για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Εάν η οπτική αξιολόγηση διεξάγεται χειροκίνητα κάτω από μικροσκόπιο, η ακρίβεια, η συνέπεια και η αναπαραγωγιμότητα είναι φτωχές και η ταχύτητα μέτρησης είναι εξαιρετικά χαμηλή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο φόρτος εργασίας είναι ακόμη πολύ μεγάλος για να ολοκληρωθεί. Οι αναλυτές εικόνας, οι οποίοι αντικαθιστούν την-παρατήρηση με γυμνό μάτι και τους χειροκίνητους υπολογισμούς με προηγμένες ηλεκτρο-οπτικές και υπολογιστικές τεχνολογίες, μπορούν γρήγορα και με ακρίβεια να εκτελούν στατιστικά σημαντικές μετρήσεις και επεξεργασία δεδομένων. Προσφέρουν επίσης υψηλή ακρίβεια, εξαιρετική αναπαραγωγιμότητα και εξαλείφουν την επίδραση των ανθρώπινων παραγόντων στα αποτελέσματα της μεταλλογραφικής αξιολόγησης. Επιπλέον, είναι εύκολο να λειτουργήσουν και μπορούν να εκτυπώσουν απευθείας αναφορές μετρήσεων, καθιστώντας τα ένα απαραίτητο εργαλείο στην ποσοτική μεταλλογραφική ανάλυση σήμερα.
Ένας αναλυτής εικόνας μικροσκοπίου είναι ένα ισχυρό εργαλείο για ποσοτική μεταλλογραφική έρευνα σε υλικά και ένας εξαιρετικός βοηθός για την καθημερινή μεταλλογραφική επιθεώρηση. Μπορεί να αποφύγει τα υποκειμενικά σφάλματα που προκαλούνται από τη μη αυτόματη αξιολόγηση, αποτρέποντας έτσι τις διαφορές. Ενώ δεν είναι ούτε δυνατό ούτε απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ένας αναλυτής εικόνας για κάθε καθημερινή μεταλλογραφική επιθεώρηση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ποσοτική ανάλυση όταν η ποιότητα του προϊόντος είναι ανώμαλη ή όταν ο βαθμός της μεταλλογραφικής δομής είναι μεταξύ κατάλληλης και μη ειδικής (καθιστώντας δύσκολη την κρίση). Αυτό αποφέρει ακριβή αποτελέσματα και διασφαλίζει την ποιότητα του προϊόντος. Η εφαρμογή αναλυτών εικόνας στη μεταλλογραφική ανάλυση έχει διευρύνει το πεδίο των στοιχείων μεταλλογραφικής επιθεώρησης, έχει προωθήσει τη βελτίωση των επιπέδων ανίχνευσης και είναι επίσης εξαιρετικά επωφελής για την ενίσχυση της επαγγελματικής ικανότητας των επιθεωρητών.
