【正文】 ...........................8 正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 ........................................................................................................8 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟 ....................................................................................................95 正交試驗(yàn)及結(jié)果分析 .................................................................................................14　　方差分析法計(jì)算Ａ因素４水平的試驗(yàn)指標(biāo)之和與相應(yīng)平均值　　最佳水平　　　　　　　　　6 試驗(yàn)驗(yàn)證 .....................................................................................................................15謝辭 ..................................................................................................................................18參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................191 緒論 隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，對(duì)材料提出了更高的要求，如更高的強(qiáng)度，更高的抗高壓，抗高溫，低溫，耐腐蝕、磨損以及其他物理化學(xué)性能要求，碳鋼就不能完全滿足要求了。為了提高鋼的性能，在鐵碳合金中特意加入合金元素所獲得的合金鋼越來越得到更廣泛的應(yīng)用 [1]。具有超塑性的金屬材料的晶粒是等軸的，當(dāng)受到外來拉力時(shí)，晶粒沿等軸晶界滑移，使金屬材料具有超常的塑性。許多專家給予出上述現(xiàn)象的原因主要是由于電流通過金屬時(shí)，電子流與位錯(cuò)間存在相互作用，相互的拖曳而使晶粒破碎，而達(dá)到，細(xì)化材料晶粒組織的目的，進(jìn)而提高其塑性變形能力、韌性和強(qiáng)度。同時(shí)通過加速位錯(cuò)在晶界上的攀移及消失，減小形核界面兩邊的能量差而降低形核界面的遷移速率及再結(jié)晶核心的長(zhǎng)大速率，進(jìn)而減小完全再結(jié)晶的晶粒直徑 [7] 。 電脈沖對(duì)材料力學(xué)的影響　H. Conrad 等就脈沖電流對(duì)多晶金屬和 α2Ti 疲勞性能的影響進(jìn)行了研究。因此提高材料綜合力學(xué)性能的改性研究，多集中在細(xì)化、均勻化材料的組織，以及保持細(xì)化后組織的穩(wěn)定性方面。因此電脈沖處理技術(shù)得到了許多材料科學(xué)工作者的關(guān)注，廣泛地應(yīng)用于材料的制備和性能改善。這樣的鋼件，機(jī)械性能低劣，淬火時(shí)也容易造成變形或開裂。球化退火是應(yīng)用于過共析鋼及合金工具鋼的一種退火方法。圖1 高溫箱式電阻爐 選擇材料我所選用的試驗(yàn)材料是常用的鎢系列高速鋼 W18Cr4V，其主要用于制造各種復(fù)雜的小型刀。在傳統(tǒng)熱處理當(dāng)中經(jīng)常用的W18Cr4V退火熱處理工藝路線如圖2 所示。然后按同樣的加熱方法實(shí)現(xiàn)施加脈沖電壓不同時(shí)間的球化退火工藝，工藝曲線圖如圖3所示。正交表能夠在因素變化范圍內(nèi)均衡抽樣，使每次試驗(yàn)都具有較強(qiáng)的代表性，由于正交表具備均衡分散的特點(diǎn)，保證了全面試驗(yàn)的某些要求，這些試驗(yàn)?zāi)軌蜉^好的達(dá)到試驗(yàn)的目的。方差分析就是一種能夠解決這類問題的有效的統(tǒng)計(jì)方法。（6） 尋找最優(yōu)組合。4=計(jì)算 B 因素 4 水平的試驗(yàn)指標(biāo)之和與相應(yīng)平均值。4=K3C=220+224+208+216=8683C=868247。它是由各個(gè)數(shù)據(jù)與平均值之差的平方和來估計(jì)。3=方差來源 B 的 F 值計(jì)算FB=SB fe /Se fB=3247。因?yàn)?比 大，所以因素 A 是非常重要因素，C、為次要因素。表 9 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表對(duì)工件進(jìn)行拋光處理，觀察金相組織與普通球化退火進(jìn)一步的分析比較。通過兩次試驗(yàn)硬度值和顯微組織的對(duì)比，在保溫 3 個(gè)小時(shí)的保溫中再加十五分鐘脈沖的球化退火,和保溫５個(gè)小時(shí)的普通球化退火達(dá)到了同樣的效果,這說明電脈沖球化退火保溫時(shí)間降低了近一倍。并鼓勵(lì)我孜孜不倦、銳意進(jìn)取，有意識(shí)地培養(yǎng)我獨(dú)立思考、解決問題以及書寫論文的能力。王老師對(duì)工作的認(rèn)真負(fù)責(zé)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度讓我由衷的敬佩。保溫后緩慢冷卻，在冷至 Ar1 的過程中，以這些滲碳體晶核成為珠光體轉(zhuǎn)變的結(jié)晶1核心，析出滲碳體并聚集球化，是周圍奧氏體含碳，轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，從而形成粒狀珠光體組織 ［15］ 。13 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)通過正交試驗(yàn)法找到了最佳試驗(yàn)條件，對(duì)最佳條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和普通球化退火進(jìn)行比較。3=均方的計(jì)算方差來源 A 的均值=SA/(m1)= － SA方差來源 B 的均值=SC/(m1)= － SB方差來源 C 的均值=SC/(m1)= － SC方差來源 D 的均值=SD/(m1)= － SD方差來源 e 的均值= / = － Se f表 8 列方差分析表見表 8 方差分析表方差來源 平方和 自由度 均方 F 值A(chǔ) ５４１．２ 3 １７１．４ １２．７２B ３２．２ 3 １０．７ ０．７９7C １６７．２ 3 ５５．７ ４．１３8D １００．９２ 3 ３３．６４ ２．４９７當(dāng)?shù)?列因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果沒有影響時(shí)，有i ??ii ieeSfFf???因此，當(dāng) 大于 時(shí)，可以認(rèn)為第 i 列因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響；否則，iF?認(rèn)為沒有顯著影響。Se = S 總偏差平方和 –(SA+SB+SC+SD)=總自由度 Tfn???1615n為總試驗(yàn)次數(shù)因數(shù)自由度= =…=r1 是各因子的自由度，AfB=m1=3ifm為水平數(shù)誤差自由度各因素自由度之和??eTffe=fT12=3F 值得計(jì)算=?iiesfF方差來源 A 的 F 值計(jì)算FA=SA fe /Se fA=3247。4=K4D=225+215+208+212=8604D=860247。K1C=218+215+200+209=8421C=842247。4= K3A = 208+206+200+210=824 3A=824247。（4） 在正交表的每一列中，求出各水平對(duì)應(yīng)的均值，以及這一列的平方和和相關(guān)值。又例如，化工產(chǎn)品的收得率，可能與原料配方有關(guān)，可能與崔化劑的用量有關(guān)，可能與反應(yīng)溫度有關(guān)，可還能與反應(yīng)容器中的壓力有關(guān)，等等。在我國(guó)，正交試驗(yàn)法的理論研究工作已經(jīng)有了很大的程度的進(jìn)展，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也正在被廣泛的推廣和應(yīng)用，讓這種科學(xué)的方法能夠?qū)?jīng)濟(jì)發(fā)展有很好的幫助 [10]。選取脈沖電壓為800V，頻率為50Hz。 W18Cr4V的常規(guī)球化退火工藝由于本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)是在普通球化退火的基礎(chǔ)上加上電脈沖工藝來做的，所以必須對(duì)常規(guī)的工藝路線圖了解清楚，在加脈沖的時(shí)候，注意縮短加熱溫度后的保溫時(shí)間和等溫保溫時(shí)間。 試驗(yàn)儀器考慮到熱處理試驗(yàn)后還要對(duì)磨出材料的金相組織，除了捆邦工件的鐵絲，鉗子等工具之外，還要有進(jìn)行粗磨時(shí)的各種型號(hào)的砂紙，拋光液，及40%的銷酸浸蝕液和用來堵箱式電阻爐爐門的耐火材料板。為克服這一點(diǎn)，在熱加工之后必須安排一道球化退火工序，使網(wǎng)狀二次滲碳體及珠光體中的層片狀滲碳體都發(fā)生球化，變成球狀（粒狀）的滲碳體，即“球化體