¿Cómo se mide el tamaño del grano?

Análisis del tamaño de grano

El tamaño de grano es una propiedad fundamental de los materiales metálicos que impacta enormemente en sus propiedades mecánicas, físicas y químicas. El análisis de la estructura del grano se realiza comúnmente en laboratorios de materiales y los complejos procesos utilizados deben cumplir con los requisitos de la industria y la investigación. Debido a que los granos son tan complejos, analizarlos con precisión proporciona información valiosa sobre sus estructuras y propiedades, lo que conduce a un mayor conocimiento sobre sus aplicaciones prácticas.

Por lo tanto, la medición del tamaño de grano es un paso crítico en la caracterización de materiales con fines de investigación e industria. Esta publicación de blog profundiza en los conceptos básicos del análisis de la estructura del grano y analiza brevemente los métodos de prueba estándar utilizados para la determinación del tamaño del grano. También se discutirán los beneficios de automatizar la medición del tamaño de grano utilizando software avanzado.

Métodos de medición del tamaño de grano

La ciencia de materiales es un campo multidisciplinario que combina métodos de ingeniería con química y física para investigar y desarrollar materiales. El análisis de la ciencia de materiales es el estudio de las propiedades físicas y químicas de un material para identificar fallas y fortalezas, desarrollar nuevos materiales o mejorar los existentes para aplicaciones específicas.

La medición indirecta cubre una variedad de técnicas que infieren el tamaño del grano a partir de alguna propiedad relacionada, como la resistividad eléctrica o la permeabilidad magnética. El tamaño de grano se puede calcular mediante ecuaciones empíricas que relacionan dichas propiedades con el tamaño medio de grano.

Métodos de prueba estándar para determinar el tamaño promedio de grano

La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) ha desarrollado varios métodos de prueba estándar para determinar el tamaño de grano promedio de metales y aleaciones (es decir, ASTM E112 y ASTM E1382).

- El método ASTM E112 implica el recuento manual de granos mediante un microscopio óptico y el cálculo del tamaño medio de grano mediante un método estadístico. Estos incluyen el procedimiento de comparación, el procedimiento planimétrico y el procedimiento de intercepción.

- El método ASTM E1382 implica la medición de las propiedades magnéticas del material, como la coercitividad o la remanencia, y el cálculo del tamaño medio de grano mediante una ecuación empírica. Esto también cubre el uso de análisis de imágenes semiautomático y totalmente automatizado.

Las ventajas de medir el tamaño de los granos con los métodos correctos de procesamiento de imágenes permiten un análisis y una distribución del tamaño de los granos objetivos, precisos y no destructivos. Las microestructuras de los materiales pueden variar y, por lo tanto, deben analizarse para que los investigadores comprendan qué propiedades están presentes y para qué aplicaciones son más adecuadas las estructuras.

Cómo automatizar la medición del tamaño de grano

La medición automatizada del tamaño de grano es cada vez más frecuente en la industria de la ciencia de materiales debido a su eficiencia y precisión. Hemos desarrollado un software avanzado de medición de granos que beneficia a los investigadores y profesionales de la industria. Nuestro software proporciona soluciones de tamaño de grano totalmente automatizadas, la capacidad de analizar micrografías sin una referencia continua a un microscopio y la capacidad de procesar muestras de datos en conjuntos de lotes. Los beneficios adicionales de los sistemas automatizados de análisis de estructura de grano de MIPAR incluyen la generación de estadísticas e informes completos para compartir datos de manera fácil y eficiente entre redes industriales y de investigación.

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Nuestro software utiliza tecnología de aprendizaje profundo de vanguardia para simplificar el análisis de la estructura de grano en tres pasos discretos: rastrear, entrenar y aplicar. La interfaz de usuario intuitiva del software resuelve desafíos como el bajo contraste y el ruido en las imágenes de granos y detecta granos ignorando los gemelos, todo en cuestión de segundos. Este software se aplica a una variedad de materiales avanzados y comunes, incluidos titanio, acero, cobre, aluminio y cerámica.

¿Necesita ayuda para automatizar el análisis del tamaño de grano?

Detección y medición automatizadas de tamaños de grano, información sobre la microestructura y procesamiento de lotes de muestras sin errores que supera los requisitos de tamaño de grano de ASTM E112. Los conocimientos de microestructura disponibles a través del software de análisis de imágenes de MIPAR incluyen el diámetro, la forma y el tamaño de los granos, que se pueden recopilar a través de muestras de imágenes ilimitadas.

Referencias

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127517311620