大尺度纯铁晶粒组织的三维重建与可视化

摘要

为获取足够多数量的真实晶粒样本,对纯铁晶粒组织进行了大尺度的三维重建.重建实验方法采用系列截面法,分析范围为1.3mm×1.8mm×0.54mm,实验获取了二维系列截面300张.针对大尺度情况下三维重建工作量急剧增加等问题,对晶界提取与封闭、晶粒分割等图像处理过程进行了优化.采用计算机与人工相结合的方法在保证重建精度的情况下大大提高了重建效率,在可接受的时间范围内完成了大尺度纯铁晶粒组织的三维重建工作,获取了包含16254颗完整晶粒的纯铁晶粒组织,完整晶粒的平均等体积球直径为39.7μm.对三维晶粒组织的可视化方法进行了分析,针对数字化晶粒组织的晶界面、三晶棱线和四晶交点等细微结构不易可视化等问题,提出了一种新的晶粒组织可视化方法,用VRML(虚拟现实建模语言)实现了由三晶棱和四晶交点组成的晶粒和晶粒组织的计算机可视化.上述三维重建与可视化可达到为有关研究提供基础数据和晶粒与晶粒组织三维信息的目的.