【正文】 問(wèn)題的有效的統(tǒng)計(jì)方法。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。在實(shí)際問(wèn)題中，一個(gè)隨機(jī)變量的取值，往往可能與多外因素有關(guān)。對(duì)于所列的一個(gè)正交表其中出現(xiàn)的水平因子數(shù)，都有以下兩個(gè)特點(diǎn)；（1） 每一列中，各種數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)是相等的；（2） 任何兩列中，各種數(shù)字的兩兩組合出現(xiàn)的次數(shù)是相等的；凡是具備以上兩個(gè)特點(diǎn)的因子水平數(shù)字表，就稱為正交表。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。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]。全面設(shè)計(jì)試驗(yàn)的試驗(yàn)次數(shù)太多，為了改變這種繁鎖，找出能夠大幅度減少試驗(yàn)次數(shù)而且不會(huì)降低試驗(yàn)的可行度的方法，人們從這一思想出發(fā)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的深入的研究，提出了不需要全面試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法—正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)或正交試驗(yàn)法。有時(shí)候當(dāng)所有的因素都估的話試驗(yàn)次數(shù)非常的多。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。選取脈沖電壓為800V，頻率為50Hz。將材料切割成Ф12mm 100mm的試樣20根。退火冷卻溫度對(duì)碳化物形狀基本影響不大，可是對(duì)碳化物的彌散程度；冷卻速度大，其彌散程度也大。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。 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(lái)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。通過(guò)球化退火，目的是降低硬度、消除應(yīng)力、細(xì)化均勻組織，而且還可以減少最終熱處理的變形和開(kāi)裂傾向?yàn)殡S后的淬火做好組織準(zhǔn)備。但碳化物偏析嚴(yán)重，熱塑性低，刀具硬度和紅硬性滿足不了加工特硬和特韌材料。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。 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(lái)堵箱式電阻爐爐門(mén)的耐火材料板。和普通球化退火相比，球化退火目的在于使珠光體內(nèi)的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變?yōu)榍蛄?，均勻分布于鐵素體基體中(這種組織稱為球化珠光體)。隨爐冷卻到略低于Ar1(20 ～40℃)的溫度進(jìn)行等溫。球化退火是應(yīng)用于過(guò)共析鋼及合金工具鋼的一種退火方法。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” 。球化退火主要應(yīng)用于過(guò)共析碳鋼及合金工具鋼（如制造刀具、量具、冷模具用鋼等） ，一般情況下過(guò)共析鋼的組織為層片狀的珠光體秘網(wǎng)狀的二次滲碳體組成，不僅珠光體本身較硬，而且由于網(wǎng)狀滲碳體的存在，更增加了鋼的硬度和脆性。同時(shí)經(jīng)過(guò)退火后還可以使鋼件硬度達(dá)到170～250HBS左右，而且比較均勻，從而改善了鋼件的切削性能。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(kāi)裂。在機(jī)器零件或工模具等工件的加工制造過(guò)程中，退火經(jīng)常作為預(yù)先熱處理工序，安排在鑄造或鍛造之后、切削（粗）加工之前，用以消除關(guān)一工序所帶來(lái)的某些缺陷，為接下來(lái)的工序作準(zhǔn)備。其相關(guān)熱處理參數(shù)的優(yōu)化也正在探討之中 [6]。電脈沖熱處理工藝參數(shù)在國(guó)內(nèi)，到目前為止還正在探討研究之中。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。另外，當(dāng)前熱處理技術(shù)主要是圍繞著提高產(chǎn)品性能，節(jié)能、無(wú)氧化、減少公害、保護(hù)環(huán)境，減少零件變形，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行積極探索，并已取得了許多成果，出現(xiàn)了一些新型工藝 [5]。晶粒細(xì)化后,鋼的綜合力學(xué)性能得到提高。周亦胄等就電脈沖處理對(duì)固體金屬材料力學(xué)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。金屬材料的力學(xué)性能與材料的組分和晶粒度密切相關(guān)。含駐留滑移帶的取向的疲勞金屬單晶體經(jīng)高密度脈沖電流處理后,PSB 的分布狀態(tài)趨于均勻，由于電脈沖處理明顯改善了PSB 基體界面的應(yīng)力集中狀態(tài),使駐留滑移帶局部消失。認(rèn)為高密度脈沖電流處理對(duì)駐留滑移帶( PSB) 中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)或次滑移帶中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)有影響，從而提高了滑移帶的均勻性，脈沖電流對(duì)疲勞壽命的影響隨所加應(yīng)力的降低而增加。 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。電脈沖處理能顯著改善合金的塑性、韌性和強(qiáng)度，目前一般認(rèn)為上述現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于電流通過(guò)金屬時(shí)，電子流與位錯(cuò)間存在相互作用，拖曳位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，降低流變應(yīng)力，進(jìn)而提高其塑性變形能力，細(xì)化材料晶粒組織 [3]。因此，經(jīng)脈沖電流處理后，在單晶體中形成了形狀不同，尺寸較小的再結(jié)晶晶粒。高密度電脈沖處理造成位錯(cuò)的局部湮滅會(huì)增大位錯(cuò)分布不均勻區(qū)域的位錯(cuò)密度梯度進(jìn)而形成再結(jié)晶的晶核，并且由于位錯(cuò)在不同方向上進(jìn)行的難易程度不同，導(dǎo)致晶粒各向長(zhǎng)大尺寸有所區(qū)別。同時(shí)通過(guò)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] 。對(duì)超塑變形中的鋁鋰合金，施加脈沖電流。脈沖電流處理明顯促進(jìn)了非晶合金的晶化。脈沖電流作用于非晶合金導(dǎo)致非晶結(jié)構(gòu)弛豫，提供給非晶中原子額外沖力作用，使非晶中n 型缺陷受到自由電子運(yùn)動(dòng)的周期性排斥，促進(jìn)了空位的遷移與湮滅，提高基體金屬相的形核率。許多專家給予出上述現(xiàn)象的原因主要是由于電流通過(guò)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。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，電脈沖能夠?qū)饘俨牧系慕M織轉(zhuǎn)變和性能產(chǎn)生諸多影響，脈沖電流處理可以使材料局部發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，使晶粒在超塑變形中趨于等軸狀態(tài)，從而改善材料的塑性。電脈沖處理技術(shù)在材料研究領(lǐng)域的應(yīng)用與電遷移理論的發(fā)展密切相關(guān) [1] 。施加脈沖電流使晶內(nèi)運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)數(shù)量及阻力增加，導(dǎo)致流變應(yīng)力增大。具有超塑性的金屬材料的晶粒是等軸的，當(dāng)受到外來(lái)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。按最簡(jiǎn)單的理解來(lái)說(shuō)就是利用特定的高頻高壓變壓器得到持續(xù)的高壓脈沖電場(chǎng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以 W18Cr4V 合金工具鋼作為試驗(yàn)原材料,擬用在等溫球化熱處理工藝的基礎(chǔ)上，加上電脈沖這一新型工藝,以期達(dá)到保證良好球狀珠光體組織的同時(shí)，可以在降低硬度，改善切削加工性能和綜合機(jī)械性能，又能降低球化退火的加熱溫度，并縮短冷模具鋼球化退火的保溫時(shí)間,提高熱處理效率。其熱處理范圍較寬淬火不易過(guò)熱，熱處理過(guò)程不易氧化脫碳，磨削加工性能較好。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(lái)越得到更廣泛的應(yīng)用 [1]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)電脈沖球化退火熱處理可以縮短熱處理周期，同時(shí)可以降低硬度，改善切削加工性能和綜合機(jī)械性能，又能降低球化退火的加熱溫度，并縮短合金工具鋼球化退火的保溫時(shí)間,提高熱處理效率。本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文（設(shè)計(jì)）題目: W18 Cr4V 工具鋼電脈沖球化退火熱處理工藝參數(shù)的優(yōu)化 Papers (design) Subject: The optimization of W18Cr4V Pulseelectric Field Spheroidizing Ann