Application of digital image processing technique in the microstructure analysis and the machinability investigation

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 4 2021 21 ТЕХНОЛОГИЯ Применение техники цифровой обработки изображений в анализе микроструктуры и исследовании обрабатываемости Маноджкумар Шеладия 1, 2, a, * , Шейли Ачарья 3, b , Ашиш Котари 2, c, * , Ганшьям Ачарья 4, d 1 Гуджаратский технологический университет , г . Ахмадабад , 38242, Индия 2 Университет АТМИЯ , Инженерно - технологический факультет , г . Раджкот , 360005, Индия 3 Технологический институт им . Сардара Валлаббхай Пателя , филиал Гуджаратского технологического университета , г . Васад , 388306, Индия 4 Институт технологии и науки АТМИЯ , г . Раджкот , 360005, Индия a https://orcid.org/0000-0002-9154-3355, mvsheladiya@gmail.com, b https://orcid.org/0000-0001-6428-8961, shailee.acharya@gmail.com , c https://orcid.org/0000-0002-1981-8465, amkothari.ec@gmail.com , d https://orcid.org/0000-0002-3580-3116 , gdacharya@rediffmail.com Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2021 Том 23 № 4 с . 21–32 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.4-21-32 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Неоспоримым является тот факт , что тепло - физические свойства материала во многом зави - сят от микроструктуры . Таким образом , ее коли - чественная оценка и характеристика становятся ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9:519.6 История статьи : Поступила : 11 июля 2021 Рецензирование : 30 июля 2021 Принята к печати : 07 сентября 2021 Доступно онлайн : 15 декабря 2021 Ключевые слова : Показатель обрабатываемости Серый чугун ASTMA 48 Class 20 Алгоритм кластеризации Поверхность раздела литейная фор - ма – металл Благодарности : Группа авторов очень признатель - на компании Krislur Castomech Pvt. Ltd., Бхавнагар , Гуджарат , Индия , за предоставление возможности для проведения экспериментов . АННОТАЦИЯ Введение . Мир находится на этапе создания междисциплинарного подхода , который будет реализован в металлургических исследованиях . В статье сформулирована техника анализа изображений при исследо - вании обрабатываемости на различной глубине от границы раздела литейная форма – металл . Цель рабо - ты . Обработка чугунной заготовки в пределах первых 3,5 мм от границы раздела литейная форма – металл представляет собой серьезную проблему . Исследование обрабатываемости на различной глубине является ключевым требованием промышленности для простоты обработки . Обрабатываемость будет определять ряд факторов , включая расход инструмента , качество поверхности заготовки , энергопотребление и т . д . Метод исследования . Анализ изображения выполняется для определения процентного содержания графита в про - травленных и нетравленных образцах . Алгоритм кластеризации позволяет создавать новое изображение из данного с четким разделением белых и черных областей путем преобразования цифрового изображения в двоичное с использованием порогового значения для сегментации . В качестве входных переменных для обрабатываемости чугуна используются объемная доля перлита , объемная доля графита и средний размер пластинок графита в микронах . Результаты и обсуждение . Выходное , т . е . сегментированное изображе - ние , будет являться входной функцией для расчета индекса обрабатываемости с использованием формул . Таким образом , микроструктурный анализ поможет предсказать индекс обрабатываемости серого чугуна ASTM A 48 Class 20 . С помощью этого метода и программы , основываясь на микроструктуре , можно за - ранее спрогнозировать характеристики обработки детали с учетом возможных изменений в самом процессе литья . Для цитирования : Применение техники цифровой обработки изображений в анализе микроструктуры и исследовании обраба - тываемости / М . В . Шеладия , С . Г . Ачарья , А . М . Котари , Г . Д . Ачарья // Обработка металлов ( технология , оборудование , инстру - менты ). – 2021. – Т . 23, № 4. – С . 21–32. – DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.4-21-32. ______ * Адрес для переписки Шеладия Маноджкумар В . , к . т . н , доцент Университет АТМИЯ Инженерно - технологический факультет , 360005, г . Раджкот , Индия , Тел .: +91-9898278267, e-mail: mvsheladiya@gmail.com необходимыми для их прогноза . Анализ изобра - жений в этом случае может иметь ключевое зна - чение . Современное программное обеспечение для анализа изображений может точно опреде - лять количество структурных элементов с точки зрения размера , формы и объемной доли [1]. Когда речь идет о микроструктуре , то имеют в виду расположение фаз , дефектов и ориентации зерна . Фаза имеет определенный химический состав и / или кристаллическую структуру и отделена четкой границей . Микро -