Evaluation of the Possibility of Applying Spatial 3D Imaging Using X-Ray Computed Tomography Reconstruction Methods for Quantitative Analysis of Multiphase Materials

In this paper the possibility of using X-ray computed tomography (CT) in quantitative metallographic studies of homogeneous and composite materials is presented. Samples of spheroidal cast iron, Fe-Ti powder mixture compact and epoxy composite reinforced with glass fibers, were subjected to comparative structural tests. Volume fractions of each of the phase structure components were determined by conventional methods with the use of a scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) quantitative analysis methods. These results were compared with those obtained by the method of spatial analysis of the reconstructed CT image. Based on the comparative analysis, taking into account the selectivity of data verification methods and the accuracy of the obtained results, the authors conclude that the method of computed tomography is suitable for quantitative analysis of several types of structural materials.

W pracy przedstawiono możliwość wykorzystania rentgenowskiej tomografii komputerowej (CT) w ilościowych badaniach metalograficznych materiałów jednorodnych oraz kompozytowych. Badaniom porównawczym poddano wypraskę mieszaniny proszkowej Fe – Ti, żeliwo sferoidalne, a także kompozyt epoksydowy zbrojony włóknami szklanymi. Udział objętościowy poszczególnych składników strukturalnych określano za pomocą klasycznych metod stereologicznych z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz metodami rentgenowskiej analizy ilościowej (XRD). Uzyskane typowymi metodykami wyniki porównano z rezultatami otrzymanymi za pomocą metody przestrzennej analizy obrazu tomografii komputerowej. Na podstawie przeprowadzonych analiz, biorąc pod uwagę selektywny sposób weryfikacji danych oraz dokładność uzyskiwanych wyników, można stwierdzić przydatność wykorzystania metody tomografii komputerowej, w obszarze ilościowej analizy strukturalnej szerokiego spektrum materiałów konstrukcyjnych.