等温淬火球铁热处理工艺参数的优化方法(5)

第1期

等温淬火球铁热处理工艺参数的优化方法67

rxy=

1－

(yi∑i=1

－f(xi))

2

(yi∑i=1

－y)2，

(1)

式中:yi是第i个实际值;y是所有实际数据的平均值;f(xi)是模型的预测值。rxy为大于0，小于1的关联系数;rxy越接近1，模型精度越高。

ASTM4级中的冲击韧度、将表4中的ASTM3、

硬度、拉伸强度等经典值作为实际值，利用4.1节优化计算出来的预测值，如表5所示，代入公式(1)计算得到模型的关联系数为0.99．实际数据和模型预测数据的均方差为23.1273．

表4

Tab．4

等级ASTM1ASTM2ASTM3ASTM4

冲击韧度/(kg·m)10.208.166.123.57

ASTM等级表

ASTMgradetable

硬度/HB269～321302～363341～444388～477

抗拉强度/MPa850105012001400

表5

Tab．5

序号123456

ASTM4ASTM3等级

关联系数计算表

预测值f(xi)6.38367.40

实际值yi6.12341.001200.00

3.57388.001400.00

0.99

(1)ASTM3MSE

6.386.120.135.223.570.83

367.39341.0013.19436.35388.0024.17

1213.101200.00

6.551400.401400.00

0.20

312，132

)

333，136

关联度rxy

Correlationcoefficientcalculatetable

1213.10

5.22436.351400.40

这一结果表明基于模糊减法聚类的模型用遗传优化算法，运用到热处理参数建模和热处理参数优化是可行的，本次建模与ASTM标准的关联程度相当高，即模型与实际情况很吻合。

2)热处理参数的选择区域

由模糊减法模糊模型可以得到如图8所示的在热处理参数2维平面内力学性能等值线图。

4个阴影部分从图8中可以看出:从左起第3、

的区域为满足ASTM的3级标准(冲击韧度、抗拉强2度和硬度)

的热处理参数选择的区域;从左起第1、个阴影部分的区域为满足ASTM4级标准的热处理

(2)ASTM4MSE

利用模糊模型建模的方法依赖于实验数据的准确性，实验数据准确性越高，预测模型的可靠性越高。虽然用此方法获得的最佳参数与实际值会有误差，但却为热处理参数的优化选择提供了一种新方法。可以提供有相对准确精度的热处理参数选择的指导范围，并且可以通过不断地调整模型数据，提高模型精度，减少实验次数和费用。