کاربرد پردازش تصویر برای بررسی سطح شکست فولاد API X70 در آزمایش ضربه شارپی

آزمایش ضربه شارپی یک روش تجربی برای بررسی رفتار شکست دینامیکی مواد و مصالح مهندسی است که در دماهای مختلف بمنظور بررسی رفتار انتقال نرم به ترد مواد انجام می شود. محاسبه درصد شکست نرم و ترد سطح شکست نمونه شارپی با استفاده از روش های چشمی و مقایسه ای (طبق استاندارد API E23) انجام می شود که مقادیر دقیق شکست نرم و ترد را گزارش نمی کند. در این تحقیق، روشی برای محاسبه میزان دقیق درصد شکست نرم با استفاده از پردازش تصویر ارایه شده است که امکان بررسی قسمت های مختلف سطح شکست را به صورت کمی با دقت بالا فراهم می کند. مراحل پردازش تصویر برای سطح شکست یازده نمونه استاندارد شارپی از فولاد API X70 آزمایش شده در دمای 20+ تا 80- درجه سلسیوس و با فاصله دمایی ده درجه شرح داده می شود. در این تحقیق برای اولین بار تبدیل تصویر کیفی سطح شکست شارپی به یک ماتریس کمی از مقدار درصد شکست ترد انجام شده است. تصاویر سطح شکست در یک قالب یکسان، شبکه بندی شده و هر تصویر با بیان یک ماتریس کمی سازی می شود. امکان پیش بینی شکل قسمت های نرم و ترد از سطح شکست در دمای متفاوت در محدوده  20+ تا 80- درجه سلسیوس از نتایج این تحقیق است. مقدار شکست نرم با استفاده از پردازش تصویر برای دماهای20+، 0 ، 20-، 40-، 60- و 80- درجه سلسیوس به ترتیب100، 100، 86، 53، 36 و 0 درصد گزارش شده است. دمای انتقال برای فولاد آزمایش شده منطبق با شکست نرم 50 درصد، 45- درجه سلسیوس بدست آمد.