二.實(shí)驗(yàn)與討論

　　為了實(shí)驗(yàn)間數(shù)據(jù)的比對(duì)，我們把上述四種計(jì)算方法（網(wǎng)格計(jì)數(shù)法、截距法、面積法、區(qū)域法），按數(shù)理統(tǒng)計(jì)的概念把它們統(tǒng)一起來(lái)，有利于相互間比較：

　　根據(jù)式（5），完全分布均勻的顆粒，其均勻度 U=1（100%），其它，U＜1。

　　在實(shí)際操作中，為充分體現(xiàn)樣品的實(shí)際情況和檢測(cè)精度，要有一定數(shù)量的分析視域。

以下均按式（5）計(jì)算。

1.易切削鋼硫化物均勻度測(cè)定

　　易切削鋼硫化物在基體空間的分布狀態(tài)對(duì)其切削性能有很大影響，本工作分別用網(wǎng)格計(jì)數(shù)法和面積法對(duì)同一張金相照片進(jìn)行了硫化物分布均勻性的測(cè)定（圖3）。照片均勻地被分割成9個(gè)網(wǎng)格區(qū)，對(duì)硫化物計(jì)數(shù)時(shí)采用中心坐標(biāo)值。考慮到硫化物在邊緣區(qū)會(huì)被網(wǎng)格線一分為二，影響計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，對(duì)每一網(wǎng)格區(qū)，凡在右下角和網(wǎng)格線相碰的硫化物不計(jì)數(shù)，而轉(zhuǎn)入右下角網(wǎng)格區(qū)計(jì)數(shù)。但有可能造成有的硫化物中心坐標(biāo)在上一區(qū)而轉(zhuǎn)入下一區(qū)，這對(duì)于整張照片來(lái)講，每個(gè)網(wǎng)格區(qū)是同等的。面積法利用灰度等級(jí)選定硫化物面積。

　　測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表一，第一行為硫化物個(gè)數(shù)，第二行為每個(gè)網(wǎng)格區(qū)硫化物的面積百分?jǐn)?shù)。表格的位置和圖3中被分割的區(qū)一一對(duì)應(yīng)。按式(5)把表1數(shù)據(jù)代入，結(jié)果如下：

　　網(wǎng)格計(jì)數(shù)法： 均勻度=78.8% ;  面積法：　　 均勻度=77.2%

　　兩者評(píng)定結(jié)果相近：

　　網(wǎng)格計(jì)數(shù)法簡(jiǎn)單易行，缺點(diǎn)是不能反映顆粒間距離的影響，對(duì)于有規(guī)則偏聚的顆粒，無(wú)法作出正確的分析。另外，網(wǎng)格區(qū)的分割也要注意，尤其分析面總顆粒數(shù)不是很大時(shí)。在一個(gè)網(wǎng)格區(qū)內(nèi)，它不能對(duì)均勻度作出判定。根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，網(wǎng)格區(qū)分割越多，相對(duì)精度也高一些，但增加了計(jì)算量。

　　面積法考慮了顆粒大小的影響，它和網(wǎng)格計(jì)數(shù)法在原理分析上是一樣的。

2.石墨顆粒均勻度測(cè)定

　　我們對(duì)圖1的石墨顆粒均勻度用四種方法（區(qū)域法、面積法、計(jì)數(shù)法、截距法）進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如下：區(qū)域法： 均勻度=52%  面積法： 均勻度=84.5% 　計(jì)數(shù)法：均勻度=86.8%　 截距法:  均勻度=36% （9×7網(wǎng)格）；　 34%（14×11網(wǎng)格）

　　從以上結(jié)果看，面積法和計(jì)數(shù)法均勻度相近，而區(qū)域法計(jì)算結(jié)果和另外兩種方法相差較大。區(qū)域法我們是對(duì)石墨顆粒Dirichiet區(qū)進(jìn)行面積計(jì)算，圖4是對(duì)圖1隱去石墨顆粒后的Dirichiet區(qū)，它清楚地反映了各石墨顆粒在基體分布中所占據(jù)面積的大小。圖5是Dirichiet區(qū)面積分布直方圖，面積單位為像素點(diǎn)，它分布的均勻度確實(shí)不是很高。正如我們?cè)谏瞎?jié)所提出的那樣，面積法和計(jì)數(shù)法不能很好地反映顆粒間距離的影響，而區(qū)域法對(duì)顆粒間距較敏感，每個(gè)Dirichiet區(qū)的分割，和顆粒間相互位置關(guān)系很大，其分布均勻性能較好地反映顆粒間的相互位置關(guān)系。另外我們注意到，區(qū)域法中Dirichiet區(qū)在分析面邊緣有一定程度的影響，如果我們?cè)诜治鲇?jì)算時(shí)不予考慮，均勻度可能會(huì)有所改變。對(duì)圖2均勻分布顆粒的模擬金相圖，區(qū)域法算出的均勻度為97%，它反映了人工制作均勻分布顆粒模擬金相圖時(shí)，顆粒分布肉眼不能區(qū)分的細(xì)微差異，若采用計(jì)數(shù)法和面積法，這種細(xì)微差異就難以反映。

　　在這四種方法中,截距法的評(píng)定值最小,前一數(shù)據(jù)是9×7網(wǎng)格測(cè)得的截距計(jì)算的結(jié)果（圖6），截距數(shù)35個(gè)，后一數(shù)據(jù)是14×11網(wǎng)格測(cè)得計(jì)算的結(jié)果（圖7）, 截距數(shù)77個(gè)，兩者相差不是很大。我們這里不列出每個(gè)顆粒間具體的截距值。一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)格越多，截的顆粒也多，精度也較高，尤其顆粒較為稀疏情況下。和區(qū)域法一樣，截距法對(duì)顆粒的間距較敏感，它們的差別在于截距法是縱橫方向一維線上分布的分析, 區(qū)域法是二維面上分布的分析。

三.結(jié)論

　　討論和分析了現(xiàn)有顆粒分布均勻性評(píng)定的定量金相部分分析方法。歸納和建立了統(tǒng)一的，現(xiàn)有定量金相可操作的計(jì)算式。由于理論上、技術(shù)上和方法上的原因，目前尚無(wú)公認(rèn)的最優(yōu)分析方法，也無(wú)可依的金相評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。在作顆粒分布均勻性評(píng)定時(shí)，我們可采用多種分析計(jì)算方法，以便對(duì)顆粒分布均勻性進(jìn)行綜合評(píng)估。每種檢驗(yàn)法，它的側(cè)重面（表征顆粒分布均勻性的特征量）各不相同，因而對(duì)均勻性的評(píng)定值存有差異。我們作測(cè)定時(shí)，應(yīng)說(shuō)明采用的分析法和特征量。根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)分析，區(qū)域法更合理些。