[发明专利]一种银基触头材料金相组织的评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料金相组织的评价方法，尤其涉及一种银基触头材料金相组织的评价方法。 

背景技术

银基触头材料作为电气元器件接通与分断电流的关键材料，在电器产品中起着至关重要的作用。金相组织分析是金属材料试验研究与质量判定的重要手段之一。通过金相分析，可以对材料内部结构与各相分布进行研究，对材料质量分析而言具有重要的应用价值。另外，金相分析结果也能够给银基触头材料的电气性能评判提供预期参考。 

长期以来，触头材料的金相分析停留在定性判断的阶段。在实际应用过程中，由于测试人员的经验不同，个体判断存在较大的差异，导致对于同一材料的金相组织分析结果不一致。国家标准中对于银基触头材料的金相要求也仅限于对夹杂物、氧化物聚集、孔隙、贫氧化物区等缺陷的尺寸进行规范。虽然可以在金相图片中对这些缺陷进行测量，但人工测量分析效率低，无法适用批量化准确分析的需要。另外，对于影响触头材料电性能的关键因素：第二相颗粒大小与分布特性难以评价，也无相应检测方法。在银基触头金相分析实践中也缺乏对第二相颗粒均匀性进行定量评定的标准与方法。 

目前评价银基触头材料金相组织的方法主要为定性分析方法：通过高倍金相显微镜对金相试样进行观察；或借助数码成相技术采集金相照片，然后对金相照片进行肉眼观察分析。如《电触头材料金相试验方法》。该法只能对金相组织中 的夹杂物、裂纹、孔隙、聚集物等缺陷用人工操作的方法进行测量分析。而对于影响材料性能的第二相颗粒特性分析只能依靠检测人员的经验，这种分析方法也无法对第二相颗粒的分布均匀性进行量化的评价。而在JB/T8633-2006《铆钉型电触头用线材技术条件》中，由于缺乏对金相组织进行量化评价的方法，对于其金相组织也仅限于局部微观缺陷要求，而未能对第二相颗粒物分布特性进行规定。目前未见关于银基触头材料的量化分析方法文献报道，中国专利CN101403678A对钢及其中杂质物数量进行自动分析，形成最检检验结果。该法只能对面积不小于19.6μm2的夹杂物进行测量统计，而无法对银基触头材料中一般约1μm2的第二相颗粒物进行测量分析。中国专利CN101964293A优化了金相分析中的图像处理技术，提出以神经网络聚类算法处理图像，大大提高处理效率与精确度，但该法未能实现对银基触头材料金相组织的量化分析与数理统计。 

发明内容

本发明旨在提供一种高效、操作简单、实现难度低、适应范围广的对银基触头材料金相组织进行量化评价的方法。该方法适用于不同含量的银金属银氧化物、银镍合金触头材料的金相组织量化评价，避免人工观察分析所带来的误差。 

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于一种银基触头材料金相组织的评价方法，包括如下步骤： 

1）制备样品； 

2）采用金相显微镜对样品采集数据； 

3）使用Image-Pro Plus软件对金相图片进行分析： 

a)根据视场大小，将金相图片按横纵向分成5-100份等分，得25-10000个等面积区域； 

b)对各区域颗粒进行auto-split或watershed-split或limited watershed-split分离； 

c)用软件对各区域中分离后的第二相颗粒物形貌特征尺寸进行测量，并按区域统计颗粒数； 

d)对上述数据进行统计分析，用形貌特性尺寸的平均值评价材料金相组织中第二相颗粒物尺寸，计算公式为：

——第二相颗粒形貌尺寸平均值 

A_i——编号为i的区域内第二相颗粒形貌尺寸 

Q_i——编号为i的区域内第二相颗粒数 

n——分析区域数 

e)用各区域内第二相颗粒数的相对标准偏差评价材料金相组织的分布均匀程度。其中数值越小，分布越均匀；值越大，分布越分散。计算公式为：