Полная версия

Главная arrow Логика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Влияние условий получения порошков на твердость спеченных материалов

Свойства спеченных материалов в значительной степени оцениваются показателем твердости. Твердость спеченных материалов зависит как от состава и свойств металлического порошка, т. е. от степени однородности структуры, так и от параметров спекания. Для изделий, изготовленных из порошков идентичного состава, определяющими факторами являются температура и продолжительность изотермической выдержки.

Необходимо установить зависимость твердости после спекания (у, НВ) спрессованных порошков восстановленного железа от условий его получения, а именно: от времени спекания (z 1), которое можно менять от 40 до 120 мин, и температуры спекания (z2) - 1 000-1 200 °С.

Для исследования зависимости твердости спрессованных порошков от условий их получения спланируем эксперимент типа 22. План эксперимента в кодовых и натуральных переменных, выбранных на основании технологического анализа, интервалы варьирования факторов и отклики приведены в табл. 6.9. Для статистического анализа полученной модели в центре плана были поставлены дубли.

Таблица 6.9

Матрица плана эксперимента для двух факторов на двух уровнях

Код

опыта

План

Твердость

после

спекания,

НВ

в расширенном варианте в безразмерном масштабе

в натуральном масштабе

*1

х2

Х Х2

Время спекания,ч

Температура спекания,°С

ab

+1

+1

+1

120

1 200

85,6

b

-1

+1

-1

40

1 200

86,8

a

+1

-1

-1

120

1 000

60,2

H)

-1

-1

+1

40

1 000

49,0

(0)

0

0

0

80

1 100

70,3

(0)

0

0

0

80

1 100

71,4

(0)

0

0

0

80

1 100

68,9

Примечание. zi°-80; Z2°- 1 100; Azi-40; Az2-100.

По результатам четырех основных опытов можно вычислить коэффициенты регрессии:

Значимость полученных коэффициентов проверим по критерию Стьюдента. Для этого сначала рассчитаем дисперсию воспроизводимости опытов:

где 70,2 - среднее значение опытов в центре плана.

Все коэффициенты определяются с одинаковой точностью:

Расчетные значения критерия Стьюдента для четырех коэффициентов будут иметь следующие значения:

Поскольку для коэффициента Ь расчетное значение ^-критерия (3,9) меньше табличного (*0>05; 2 = 4,3), его следует исключить из уравнения регрессии:

Адекватность полученного уравнения проверим по критерию Фишера. Для этого в каждой точке плана эксперимента найдем расчетную величину отклика:

Теперь сравним ее с экспериментальными значениями и рассчитаем дисперсию адекватности (остаточную дисперсию):

Расчетное значение критерия Фишера есть отношение двух дисперсий - воспроизводимости и остаточной: 1^асч = 25,0/1,57 = 15,92. Сравнение полученной величины (15,92) с табличным значением критерия Фишера 7*0,05;i;2 =18,5 при числах степеней свободы дисперсии остаточной - 1 и дисперсии воспроизводимости - 2 показывает, что уравнение адекватно описывает эксперимент.

Влияние времени спекания на твердость спрессованных порошков при различной температуре спекания

Рис. 6.4. Влияние времени спекания на твердость спрессованных порошков при различной температуре спекания

Влияние температуры спекания на твердость спрессованных порошков при различной длительности спекания

Рис. 6.5. Влияние температуры спекания на твердость спрессованных порошков при различной длительности спекания

Таким образом, можно констатировать, что твердость после спекания спрессованных порошков восстановленного железа мало зависит от времени спекания, если оно меняется от 40 до 120 мин (рис. 6.4). В то же время, изменяя температуру спекания, можно увеличить твердость (рис. 6.5). При этом с увеличением температуры спекания от 1 000 °С до 1 200 °С твердость будет расти. Однако знак (-) перед двойным взаимодействием показывает, что при переходе первого фактора с верхнего уровня на нижний эта тенденция может нарушиться. При повышенных температурах увеличение времени спекания приводит к уменьшению твердости, в то время как при температуре, соответствующей нижнему уровню -1 (100 °С), увеличение времени спекания приводит к росту твердости. Все вышесказанное проиллюстрировано графическими зависимостями (рис. 6.4, 6.5).

Для удобства использования уравнение регрессии переведем в натуральный масштаб (Т - температура, °С и т - время спекания, мин)

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>