Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The quantitative assessment of porosity and cracks in TBC systems by use automatic image analysis

Moskal G.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 4

225-230

EN

The correct characteristics of microstructure of coating barrier layers type TBC determines a contribution to understand the importance of quality of protective coatings for life and mechanisms of degradation in a substrate material. The focus of this paper is to describe a procedure concerning the quantitative assessment of porosity and cracks in barrier layers. Use of automatic image analysis, which is a very good tool in the quantity assessment of porosity and cracks, will enable to find correlations among micro structural elements, such as porosity and cracks and other usable properties of covering. Results of main quantitative parameters of the TBC layers and problems related to proper preparation of metallographic specimens for quantitative assessment, are introduced. A methodology of the quantitative assessment of selected structural parameters is introduced as well. It was stated that use of the automatic image analysis and quantitative methods permitted to make the effective, qualitative and quantitative assessment of the structural parameters, such as porosity and cracks.

PL

Prawidłowa charakterystyka mikrostruktury powłokowych warstw barierowych typu TBC stanowi ważny przyczynek do zrozumienia znaczenia jakości powłok ochronnych na trwałość i mechanizmy degradacji materiału podłoża. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie procedury dotyczącej ilościowej oceny porowatości i pęknięć w warstwach barierowych. Zastosowanie automatycznej analizy obrazu, która jest bardzo dobrym narzędziem oceny ilościowej porowatości i pęknięć, pozwolić może na znalezienie korelacji pomiędzy elementami mikrostrukturalnymi takim jak porowatość i pęknięcia a innymi własnościami użytkowymi pokryć. Przedstawiono wyniki głównych parametrów ilościowych dla warstw TBC oraz problemy związane z prawidłowym przygotowanie zgładów do oceny ilościowej. Przedstawiono również metodyką oceny ilościowej wybranych parametrów strukturalnych. Stwierdzono, że zastosowanie automatycznej analizy obrazu oraz metod ilościowych pozwala na skuteczną jakościową i ilościową ocenę parametrów strukturalnych takich jak porowatość oraz pęknięcia.

2

Quantitative evaluation of porosity and primary structure in directionally solidified blades made of CMSX-6 nickel alloy

Roskosz S., Adamiec J.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 4

371-374

EN

Modern nickel-based alloys are a constructional material used in the production of parts of aircraft engines. The paper presents the results of studies of nickel superalloy CMSX-6 used for the manufacture of blades for turbojet engines. The scope of the study encompasses a development of a quantitative evaluation methodology regarding the blade's porosity and primary structure, as well as an analysis of the influence of the location of material sampled for the study on the results of a quantitative evaluation of the structure. Parallel columnar crystals, characteristic for a correct solidification process during directional crystallization, were detected on the surface of the product. It has been found that porosity of the investigated blades does not exceed 0.145%, which is a sufficient value to fulfil the acceptance requirements for casts. The transitory region between the blade root and airfoil is an area of the highest porosity. In addition, an influence of the size of the blade's plane cross-section on the spacing of dendrite secondary arms in the cast has been evidenced.

PL

Nowoczesne stopy na bazie niklu są tworzywem konstrukcyjnym wykorzystywanym do produkcji elementów silników lotniczych. W pracy przedstawiono wyniki badań nadstopu niklu CMSX-6 stosowane do produkcji łopatek w silnikach turboodrzutowych. Zakres badań obejmował opracowanie metodyki ilościowej oceny porowatości i struktury pierwotnej łopatki oraz analizę wpływu miejsca pobrania próbki do badań na wyniki ilościowej oceny struktury. Na powierzchni wyrobu ujawniono równoległe kryształy kolumnowe, charakterystyczne dla prawidłowego procesu krzepnięcia podczas krystalizacji kierunkowej. Stwierdzono, że porowatość w badanych łopatkach nie przekracza 0,145% co jest wartością wystarczającą, aby spełnić wymagania odbiorcze dla odlewów. Obszarem o największej porowatości jest strefa przejścia zamka łopatki w pióro. Ujawniono również wpływ wielkości płaskiego przekroju łopatki na odległość ramion wtórnych dendrytów w odlewie.

3

Wpływ sposobu korekcji cienia i doboru metody detekcji na wyniki ilościowej oceny porowatości

Gądek A., Wojnar L.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 3

111--116

PL

W artykule przedstawiono pozbawioną systematycznego błędu metodę korekcji tego typu błędów oraz przedyskutowano jej wpływ na detekcję analizowanych obiektów. W celu obiektywnej oceny wpływu nierównego tła na wyniki automatycznej analizy przeprowadzono serię badań na symulowanym, wzorcowym obrazie struktury porowatej bez cienia oraz na obrazie testowym z naniesionym celowo efektem cienia. Na obrazie testowym przeprowadzono korekcję cienia przy użyciu czterech powszechnie stosowanych metod korekcyjnych oraz metody proporcjonalnej, opracowanej przez autorów. Uzyskane wyniki analizy zostały porównane z obrazem wzorcowym. Obraz porów po korekcji cienia metodą proporcjonalną był najbardziej zbliżony do obrazu wzorcowego, a uzyskane wyniki analizy porowatości wykazały najlepszą korelację z rezultatem oceny porowatości na obrazie wzorcowym. Oprócz poprawnie przeprowadzonej korekcji cienia na poprawność przeprowadzonej analizy ma wpływ wybór odpowiedniej metody binaryzacji. Podczas analizy porowatości na obrazie testowym oraz obrazach rzeczywistych struktur zastosowano cztery różne metody automatycznej binaryzacji, w tym opracowaną przez autorów. Najbardziej satysfakcjonujące wyniki detekcji porów uzyskano za pomocą zaproponowanej metody binaryzacji wyznaczającej progi detekcji na podstawie analizy rozkładu stopni szarości obrazu po korekcie cienia. Opracowana metoda oceny porowatości jest w pełni zautomatyzowana, a zawarty w niej algorytm korygujący nierówność tła oraz wyznaczający próg detekcji zapewnia uzyskanie dokładnych i powtarzalnych pomiarów elementów struktury. Niezależne próby potwierdziły jej przydatność do oceny porowatości w warunkach przemysłowych.

EN

An unbiased method of shade correction is presented and its effect on the results of detection of isolated objects is discussed. A series of measurements on simulated porous structures with and without shade allows for objective judgement of various correction methods. Results of shade correction obtained using four classical algorithms as well as the proportional method proposed here are compared with the test image. The proportional method returns the most accurate porosity values and the pore size distribution was less distorted than in the case of other correction algorithms. The next factor having sigificant effect on the final results is the method of binarization. Four independent methods of automatic detection have been analyzed. The best results, close to the reference values obtained on images without shade have been obtained using the method proposed by the authors, which selects the binarization threshold values on the basis of analysis of gray scale distribution obtained after shade correction. The proposed method of porosity assessment works fully automatically and the built-in algorithm for shade correction allows for correct microstructure quantification. Independent tests have proven its suitability for implementation in industrial quality control.