球墨铸铁是生产中使用极为广泛的一种结构材料,主要用于制造受力复杂、负载较大和要求耐磨的零件,它的诞生是20 世纪材料科学最重大的技术进展之一。石墨球的圆整度、分布和数量对球铁的力学性能具有显著的影响。球墨铸铁球化等级的人工显微镜观察,不仅费时费力,而且受人为因素影响较大。本课题的研究目的在于尝试利用计算机技术和图像处理技术,建立一种球墨铸铁球化等级自动评定系统。采用普通金相显微镜、CCD、图像卡和计算机构成了球墨铸铁球化级别评定的硬件系统,可以实现被测试样金相组织的数字化图像获取,其图像质量能够满足数据处理要求。石墨球的分布形态和形状特征是影响球墨铸铁性能的决定性因素,而分形几何是研究和分析不规则组织形态最有效的方法之一。通过分形几何中分形维数来描述球墨铸铁石墨轮廓起伏程度,可以获得比较理想的结果。研究表明分形维数越大,则石墨轮廓起伏越大,即圆整程度越差。以模糊数学原理为基础构建了球墨铸铁球化等级评定模型,该模型由球化率、圆整度、分散度三个方面指标组成,可按六个等级评定球化等级。系统虽然初步实现了金相显微图像实时显示,图像数据自动处理以及球化等级的计算评定,但还有许多方面需要进一步完善。