【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶粒尺寸测试，具体涉及一种刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法。
技术介绍
1、随着金属材料性能的提升，金属材料的应用范围得到了空前的拓展，其在石油化工、航空航天和医学仪器等领域均被得到广泛的使用。对所选材料在强度、韧性和使用寿命等性能方面的要求也是越来越高。探索晶体结构与性能之间的关系是材料科学中重要的基础性研究课题。
2、cvd涂层刀具具有硬度高、耐磨性能好、化学性能稳定、耐热耐氧化等特点而得到广泛的应用。cvd刀具涂层由氧化铝层和中温层构成。氧化铝的晶粒尺寸的测试方法由华锐精密工具公司申请的专利技术专利做出了详细的说明，而中温层的晶粒尺寸测试方法至今没有系统的介绍。
3、cvd刀具涂层中温层的主要成分为ticn，中温层决定了cvd刀具涂层的耐磨性能，而ticn的碳氮比和晶粒大小决定了最终的使用性能。材料的微观结构决定宏观的力学性能，不同的晶粒尺寸可以带来宏观性能的巨大差异。
4、在现有技术中，cvd涂层中温层为850℃下沉积的ticn涂层，cvd刀具涂层的中温层晶粒尺寸可以通过金相法、断口法、ebsd法来测试，但测试的效果均不太理想。其中，金相法是将样品镶嵌到导电的镶嵌粉中，加热定型后抛光至表面足够细腻，放入电镜或者金相显微镜下观察中温层。该方法测试中温层的厚度尚可，但测试不了中温层的晶粒尺寸；断口法是将样品直接暴力敲断，得到中温层的断口形貌，然后放入电镜中观测。该方法可以较为明显观察中温层的形貌，但观察的中温层因为孪晶的存在，多个晶体黏附在一起，导致观察的结果不准确；
5、因此，现阶段亟需开发一种能够简单快速且精确地检测cvd涂层中温层晶粒尺寸的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，解决以下技术问题：
2、如何简单快速地对刀具cvd涂层的中温层中晶粒尺寸进行准确测试。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，依次按照以下步骤进行：
5、s1：对刀具样品的cvd涂层体系的截面进行打磨、抛光；
6、s2：将刀具样品的cvd涂层体系的截面置于酸性溶液中浸泡5-8min后取出用清水冲洗干净；
7、s3：使用扫描电镜，在背散射的模式下，观测刀具样品所述截面的晶粒尺寸形貌，进行选区拍照,得到扫描电镜图像；
8、s4：使用python第三方pi l库导入晶界的扫描电镜图像，对所述扫描电镜图像进行增强及数字化处理，转变为可被opencv处理的形式；
9、s5：创建所述扫描电镜图像的副本图像并在副本图像上作出若干截距，再与原图进行权重各为0.5的加权合成，形成截距半透明效果；
10、s6：识别截距和晶界的交点，点击截距与晶界的交点后保存对应的坐标值，对得到的坐标值数据进行处理，最终得到晶粒尺寸的统计结果。
11、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s1中，所述刀具样品的cvd涂层体系的截面需打磨至1900-2100#。
12、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s1中，所述刀具样品的cvd涂层体系的截面需抛光至表面粗糙度为ra(0.01-0.03)。
13、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s2中，所述酸性溶液为浓盐酸。
14、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s4中，导入晶界的扫描电镜图像的处理程序为：首先在python 3.x环境中导入pillow库、opencv-python库以及numpy库；随后使用pil库中的image类包含的open方法对扫描电镜图片进行导入；最后使用pil库中的image类包含的imageenhance方法对导入的图片进行对比度和锐化度的调整。
15、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s4中，对所述扫描电镜图像进行增强及数字化处理的方式为：先使用numpy库中的asarray方法对经过晶界增强的图片进行数字化处理；再使用opencv-python库中的cvtcolor方法对数字化处理后的图像进行图像的空间颜色转换，并指定转换方式为color_rgb2bgr。
16、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s5中，若干截距之间的距离相同。
17、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s6中，点击截距与晶界的交点后保存对应的坐标值的方法为：
18、第一步：创建一个空列表；
19、第二步：创建一个自定义函数click用于捕捉从cv2中的event_lbuttondown方法传回的鼠标事件；
20、第三步：在自定义函数中使用append方法将鼠标事件所传回的像素坐标值保存到空列表中；
21、第四步：在程序中对绘制好半透明截距的图像进行click函数调用，用鼠标点击截取截点坐标。
22、在本专利技术更进一步的方案中：在步骤s6中，对得到的坐标值数据进行处理的方法为：将同一截距上相邻的两坐标值数据相减，即得到对应的晶粒尺寸。
23、本专利技术的有益效果：
24、本专利技术通过将刀具样品打磨抛光得到较为平整、平滑的表面，然后将样品置于特定的酸性溶液中，一段时间后取出得到ticn被腐蚀处理后的样品，将处理后的样品放入扫描电镜观察，在背散射镜头下，得到衬度较大，晶界较为明显的图片，然后将照片导入到测试软件中，通过截距法画线得到晶界和截距的交点坐标，计算出截距的长度，最后换算出涂层的晶粒尺寸，整个过程方便简单、直接快速、且检测结果十分准确。
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1.一种刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，依次按照以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S1中，所述刀具样品的CVD涂层体系的截面需打磨至1900-2100#。
3.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S1中，所述刀具样品的CVD涂层体系的截面需抛光至表面粗糙度为Ra(0.01-0.03)。
4.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S2中，所述酸性溶液为浓盐酸。
5.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S4中，所述Image.open函数导入晶界的扫描电镜图像的处理程序为：首先在Python3.X环境中导入pillow库、opencv-python库以及numpy库；随后使用PIL库中的Image类包含的open方法对扫描电镜图片进行导入；最后使用PIL库中的Image类包含的ImageEnhance方法对导入的图片进行对
6.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S4中，对所述扫描电镜图像进行数字化处理的方式为：先使用numpy库中的asarray方法对经过晶界增强的图片进行数字化处理；再使用opencv-python库中的cvtColor方法对数字化处理后的图像进行图像的空间颜色转换，并指定转换方式为COLOR_RGB2BGR。
7.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S5中，若干截距之间的距离相同。
8.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S6中，点击截距与晶界的交点后保存对应的坐标值的方法为：
9.根据权利要求1所述的刀具CVD涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤S6中，对得到的坐标值数据进行处理的方法为：将同一截距上相邻的两坐标值数据相减，即得到对应的晶粒尺寸。
...【技术特征摘要】
1.一种刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，依次按照以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤s1中，所述刀具样品的cvd涂层体系的截面需打磨至1900-2100#。
3.根据权利要求1所述的刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤s1中，所述刀具样品的cvd涂层体系的截面需抛光至表面粗糙度为ra(0.01-0.03)。
4.根据权利要求1所述的刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤s2中，所述酸性溶液为浓盐酸。
5.根据权利要求1所述的刀具cvd涂层的中温层晶粒尺寸的测试方法，其特征在于，在步骤s4中，所述image.open函数导入晶界的扫描电镜图像的处理程序为：首先在python3.x环境中导入pillow库、opencv-python库以及numpy库；随后使用pil库中的image类包含的open方法对扫描电镜图片进行导入；最后使用pil库中的im...
【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，周文豪，周子尧，高江雄，肖旭凯，
申请(专利权)人：株洲华锐精密工具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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