２ 试验结果及分析
２．１ 试验结果 图２示出了经过着色处理后的标准铸造试块表面，
可见采用不同泡沫陶瓷过滤片的标准铸造试块表面出 现了数量不等的铸造夹杂物， 在试样表面显示为粉红 色。
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（ ａ） Ａ厂
（ ｂ） Ｂ厂
（ ｃ） Ｃ厂
图２ 着色处理后的标准铸造试块表面
参考文献： ［１］ 崔晓鹏 ， 刘 勇 兵 ， 曹 占 义 ， 等． 半 固 态 触 变 注 射 成 形 镁 合 金 显 微
组织的评定 ［Ｊ］． 铸造， ２００６， ５５ （ ６） ： ５９３－ ５９６． ［２］ 张新平， 刘 文 辉 ， 柳 百 成． 基 于Ｍａｔｌａｂ 压 铸 镁 合 金 气 孔 的 定 量 分
１ 试验方法
根据国内相关泡沫陶瓷过滤片厂家的调研和技术 交流， 制作了标准铸造试块， 尺寸为３００ ｍｍ×２００ ｍｍ× ７０ ｍｍ， 浇注系统采用两个直 浇 道 ， 确 保 产 生 相 等 的 浇道容量和压力， 造型材料采用呋喃树脂粘合剂， 树
脂加入量控制在１．５％以下， 原砂为ＡＦＳ５５。采用ＨＴ２５０ 进 行 浇 注 ， 浇 注 温 度 控 制 在 （ １ ３５０±１０） ℃ 范 围 内 。 图１是浇注的标准铸造试块。
通过图像分析处理， 得出试块表面缺陷百分比为： Ａ厂泡沫陶瓷过滤片为０．７５６ ５％， Ｂ厂泡沫陶瓷过滤片 为０．５７９４％， Ｃ厂 泡 沫 陶 瓷 过 滤 片 为０．０７４９％。 由 分 析
图３ 数据处理流程 Ｆｉｇ． ３ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｄａｔａ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
结果可以看出， 尽管三种泡沫陶瓷过滤片在外观上没 有明显的区别， 但是Ｃ厂提供的泡沫陶瓷过滤片表现பைடு நூலகம்出了良好的过滤能力。
收稿日期： ２００６－ １１－ １３收到初稿， ２００６－ １２－ ０３收到修订稿。 作者简介： 李秀华 （ １９６６－） ， 女， 河北人， 硕士， 高工， 研究方向为材料的组织与性能。Ｅ－ｍａｉｌ： ｌｉｘｉｕｈｕａ９９＠１６３．ｃｏｍ
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ＦＯＵＮＤＲＹ
红色着色剂， 最后喷涂显影液， 保持３ ｍｉｎ后拍照。
ＬＩ Ｘｉｕ－ｈｕａ １， ＬＩＵ Ｈａ ｉ－ｆｅ ｎｇ２， ＬＵ Ｗｅ ｉ１ （ １． Ｃｏｌｌｅ ｇｅ ｏｆ Ａｅ ｒｏｓ ｐａ ｃｅ Ｅｎｇｉｎｅ ｅ ｒｉｎｇ， Ｓ ｈｅ ｎｙａ ｎｇ Ｉｎｓ ｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｅ ｒｏｎａ ｕｔｉｃａ ｌ Ｅｎｇｉｎｅ ｅ ｒｉｎｇ， Ｓ ｈｅ ｎｙａ ｎｇ １１０１３６， Ｌｉａ ｏｎｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ ； ２． Ｒ ＆ Ｄ Ｃｅ ｎｔｅ ｒ， ＦＡＷ Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ． Ｃｈａ ｎｇｃｈｕｎ １３００１１， Ｊ ｉｌｉｎ， Ｃｈｉｎａ）
优质的泡沫陶瓷过滤片对提高铸件质量起着非常 重要的作用， 它可以有效地滤掉金属熔体中的一次、 二次液态／固态非金属夹杂， 从而减少渣孔、提高铸件 力学性能、减少机加工余量， 提高铸件表面光洁度， 延长机加刀具寿命。目前各铸造公司生产的缸体、缸 盖等复杂铸件要求全部采用泡沫陶瓷过滤片， 年用量 达到几千万片。随着泡沫陶瓷过滤片需求的增加， 国 内外生产泡沫陶瓷过滤片厂家也相当多， 其过滤效果 参差不齐。除尺寸要求外， 泡沫陶瓷过滤片的质量检 测只能在实际生产中得到验证， 质量波动无法控制， 而且还导致了价格竞争， 无法保证质量。国内目前还 没有泡沫陶瓷过滤片的检测标准及检测手段， 需建立 一套完整的泡沫陶瓷过滤片质量控制系统， 包括技术 标准、检测设备及检测方法， 以达到控制生产质量的 要求。
的图像分析方法， 建立了定量评价方法， 并用于生产检验。该方法可以有效的比较不同品种的泡沫陶瓷过滤片的过滤 效果。
关键词： 泡沫陶瓷过滤片； 检测方法； 图像处理 中图分类号： ＴＧ１１５．２ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００１－ ４９７７ （ ２００７） ０２－ ０１６５－ ０２
Ｍｅ ａ ｓ ｕｒｉｎｇ Ｍｅ ｔｈｏｄ ｏｆ Ｆｉｌｔｅ ｒｉｎｇ Ｅｆｆｅ ｃｔ ｆｏｒ Ｆｏａ ｍ Ｃｅ ｒａ ｍｉｃ Ｆｉｌｔｅ ｒ
３ 结论
（ １） 建立了泡沫陶瓷过滤 片过滤 效 果 的 试 验 方 法 以及评价方法， 可以有效的解决泡沫陶瓷过滤片质量 的检测问题；
（ ２） 利用ＭＡＴＬＡＢ软件结合图像分析方法可以定 量的评价泡沫陶瓷过滤片的过滤能力；
（ ３） 该方法简便易行， 可直 接 用 于 铸 造 生 产 的 质 量控制， 并可以推广到球铁、蠕墨铸铁和有色合金等 其它铸造过程中的泡沫陶瓷过滤片的质量检查， 为铸 件的质量控制提供一个有效的手段。
图１ 标准铸造试块 Ｆｉｇ． １ Ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｆｏｒ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ
分别选用Ａ厂、Ｂ厂和Ｃ厂泡沫陶瓷过滤片进行过 滤效果测试。泡沫陶瓷过滤片尺寸为１００ ｍｍ×５０ ｍｍ× １０ ｍｍ。 切 除 标 准 铸 造 试 块 的 浇 冒 口 后 ， 表 面 加 工 １ ｍｍ， 然后再进行磨削加工 （ 表面 粗糙度Ｒａ１．６） ， 利用 清洗剂进行表面脱脂处理， 均匀喷涂红色着色剂， 保 持１５ ｍｉｎ时间使其渗透， 再用 清洗剂去 掉 标 准 试 块 的
Ｆｉｇ． ２ Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｓｕｒｆａｃｅ ａｆｔｅｒ ｃｏｌｏｒｉｎｇ ｕｐ
２．２ 试验结果处理与分析 泡沫陶瓷过滤片的过滤效果的核心评价原则就是
评价加工后的经泡沫陶瓷过滤片过滤后的试块表面的 缺陷面积与评价面积的比值来确定泡沫陶瓷过滤片过 滤效果的优劣。加工后表面通过表面着色的方法来显 示缺陷， 在白色的底色下， 缺陷表现为粉红色。图像 分析的目的就是确认粉红色缺陷面积与总面积的比例。 原图像为Ｓｏｎｙ数码相机拍摄的ＲＧＢ （ 真彩） 图像， 该 图像经颜色提取， 并确定边界后， 模式改为二值图像， 并填充闭合边界内的面积， 去除图像中的背景噪声后 就可以得到用于图像分析的二值图像， 利用ＭＡＴＬＡＢ 软件中关于二值图像中的面积函数可以分别得图像总 面积与缺陷面积， 缺陷面积 与总面积的比例［１－３］就 是表 面缺陷百分比， 其分析流程如图３所示。
析 ［Ｊ］． 铸造， ２００４， ５３ （ ３） ： ２１１－ ２１３． ［３］ 张 新 平 ． Ｍａｔｌａｂ 图 形 图 像 处 理 功 能 在 材 料 研 究 中 的 应 用 ［Ｊ］．
２００３， ２４ （ ５） ： ３７５－ ３７７．
（ 编辑： 张允华， ｚｙｈ＠ｆｏｕｎｄｒｙｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ）
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铸造
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泡沫陶瓷过滤片过滤效果的检测方法
李秀华１， 刘海峰２， 吕 伟１ （ １． 沈阳航空工业学院航空宇航学院， 辽宁沈阳 １１０１３６； ２． 中国一汽铸造有限公司技术中心， 吉林长春 １３００１１）
摘要： 针对泡 沫 陶 瓷 过 滤 片 质 量 检 测 困 难 的 问 题 ， 建 立 了 泡 沫 陶 瓷 过 滤 片 检 测 方 法 ， 结 合 着 色 处 理 和 基 于ＭＡＴＬＡＢ
Ａｂｓ ｔｒａ ｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅ ｒ ｔｏ ｓ ｏｌｖｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｏｆ ｍｅ ａ ｓ ｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏａ ｍ ｃｅ ｒａ ｍｉｃ ｆｉｌｔｅ ｒ ｑｕａ ｌｉｔｙ， ｔｈｅ ｍｅ ａ ｓ ｕｒｅ ｍｅ ｎｔ ｍｅ ｔｈｏｄ ｏｆ ｆｏａ ｍ ｃｅ ｒａ ｍｉｃ ｆｉｌｔｅ ｒ ｆｉｌｔｅ ｒｉｎｇ ｅ ｆｆｅ ｃｔ ｈａ ｓ ｂｅ ｅ ｎ ｄｅ ｖｅ ｌｏｐｅ ｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａ ｐｅ ｒ， Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｃｏｌｏｒ ｕｐ ｏｎ ｔｈｅ ｃａ ｓ ｔｉｎｇ ｓ ｕｒｆａ ｃｅ ｍｅ ｔｈｏｄ ａ ｎｄ ｉｍａ ｇｅ ｔｒｅ ａ ｔｍｅ ｎｔ ｂｙ ＭＡＴＬＡＢ ｓ ｏｆｔｗａ ｒｅ ， ｔｈｅ ｍｅ ａ ｓ ｕｒｉｎｇ ｍｅ ｔｈｏｄ ｈａ ｓ ｂｅ ｅ ｎ ｂｕｉｌｔ ａ ｎｄ ｕｓ ｅ ｄ ｉｎ ｐｒｏｃｅ ｓ ｓ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｔｈｅ ｆｉｌｔｅ ｒ ｑｕａ ｌｉｔｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅ ｒｅ ｎｔ ｆｏａ ｍ ｃｅ ｒａ ｍｉｃ ｆｉｌｔｅ ｒ ｃａ ｎ ｂｅ ｃｏｍｐａ ｒｅ ｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｍｅ ｔｈｏｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒｄｓ ： ｆｏａ ｍ ｃｅ ｒａ ｍｉｃ ｆｉｌｔｅ ｒ； ｍｅ ａ ｓ ｕｒｅ ｍｅ ｎｔ ｍｅ ｔｈｏｄ； ｉｍａ ｇｅ ｔｒｅ ａ ｔｍｅ ｎｔ