CSTM-铁路车轮 第2部分：铁素体扫描电镜原位统计分布分析方法.doc

ICSXX.XXX.XX

XXX

团 体 标 准

T/CSTMXXXXX-201X

动车组铁路车轮第2部分：铁素体扫描电镜金相组织原位统计分布分析方法

描电镜法

EnglishNameoftheStandard(TimesNewRoman，4号，加粗)

Originalpositionstatisticdistributionanalysisofferritebyscanningelectronmicroscope,insection2ofrailwaywheel

201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟

T/CSTMXXXXX—2018

T/CSTMXXXXX—2019

1

I

前言

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由中国材料与试验团体标准委员会综合领域委员会提出。

本标准由中国材料与试验团体标准委员会综合领域委员会归口。

铁路车轮的显微组织结构对其性能的影响非常关键，尤其是车轮轮辋部位经淬火和回火处理后，要求其组织应为细珠光体和铁素体，而不应该存在马氏体和上贝氏体等有害组织；铁路车轮由于尺寸较大，在热处理过程中不可避免的存在梯度温度场，导致了不同部位的组织可能存在较大的不均匀性，尤其是受淬火工艺的影响，轮辋部位从踏面往里，冷速变化较大，晶粒尺寸分布也会有较大区别，显微组织分布的波动尤其明显，某些部位甚至可能出现对性能产生恶劣影响的异常组织，但目前的《金属显微组织检验方法》（GB/T13298-2015）中主要针对钢中珠光体、带状组织及魏氏组织等进行金相评定，获得金相组织类型，或者通过定量金相分析法获得各类合金显微组织中物相平均体积分数。无法反映大尺寸范围内铁路车轮不同位置处铁素体定量分布信息，因此有必要开展铁路车轮关键部位的大尺寸范围内铁素体等金相组织的全面定量分布解析。建立基于扫描电镜的铁路车轮铁素体的原位统计分布分析方法，对于铁路车轮的质量评价，保证其服役适用性具有重要意义。

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动车组铁路车轮金相组织铁素体扫描电镜原位统计分布分析方法

范围

本标准介绍了规定了扫描电镜测定铁路车轮中的铁素体组织的试样准备、图像采集方法，利用扫描电镜和结合图像定量分析相结合的金相组织实现大尺寸范围内铁素体组织的原位定量统计分布分析方法。

本标准适用于动车组铁路车轮的质量铁素体组织评价。

规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T13298-2015金属显微组织检验方法

GB/T15749-2008定量金相测定方法

GB/T18876.1-2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定

GB/T27788微束分析扫描电镜图像放大倍率校准准则

Q/CR638-2018动车组车轮

原理

珠光体和铁素体等组织的二次电子像在灰度上存在差异，利用扫描电镜在适当的放大倍数下进行大面积扫描，可以获得不同区域的多张显微组织二次电子像，并标记显微组织的位置参数。利用图像分析软件通过设置定合适的灰度门槛值，可以区分和、定量识别两种组织并对多张显微组织图像进行批处理，获得不同位置处的铁素体组织的面积分数。利用扫描电镜在适当的放大倍数下进行大面积扫描，可以确定不同位置铁素体的面积分数和位置参数，获得两种组织面积分数的一维分布曲线和二维面分布图，进而对材料组织状态进行评价。利用扫描电镜采集合适放大倍数的二次电子图像，设置合适的灰度阈值，进行金相组织的识别，获得珠光体-铁素体的面积分数和位置参数。

4术语和定义

4.1灰度

显示在终端屏幕上的界于黑白之间的非彩色的颜色值域，它是被检测的特征物自身所具有的。

4.2门槛值设定

4.3位置

视场中心在分析面上的相对位置

扫描电镜二次电子像里由一种组织显示的灰度值域的范围，用于将原来的灰度图像变换为黑白二值化图像，以便进行组织区分和识别。

4.13原位统计分布分析

通过合适的灰度门槛值将两种不同组织区分后，通过不同组织像素点的统计可获得阈值分割的方法获得分析面上的各种金相组铁素体组织的分布情况，采用数理统计方法进行解析，实现对材料分析面内原始位置上的各种金相组织面积分数占比的统计分布分析。

4.2阈值分割

根据临界值把图像