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穆罕默德·Chowdhury Asaduzzaman Uttam Kumar Debnath马里兰州政府高级官员穆罕默德Nuruzzaman Monirul伊斯兰教, ”实验评价的侵蚀下炮铜不对称形状的砂粒子”,摩擦学的发展, 卷。2015年, 文章的ID815179年, 31日 页面, 2015年。 https://doi.org/10.1155/2015/815179
实验评价的侵蚀下炮铜不对称形状的砂粒子
文摘
炮铜的腐蚀特点几乎一直在评估在不同的操作条件。不对称硅砂(SiO2)考虑为侵蚀的300 - 600的范围内μm。在30 - 50米/秒的速度的影响,影响角15 - 900和离岸距离15 - 25毫米和其他相关操作测试条件检查。获得最大程度的侵蚀影响角度15°这表明测试炮铜的韧性的方式。冲击速度越高,越高侵蚀率几乎线性方式是观察。质量损失的青铜与对峙距离的增加减少。量纲分析,侵蚀效率(η)、摩擦和腐蚀之间的关系表明显著相关。指定的测试结果使用田口方法和方差分析的概念。比率表明有1.72%估计预测和实验结果之间的偏差。精心分析结果,安和GMDH方法被提及。侵蚀过程测试复合后,破坏传播的表面使用扫描电镜检查确认可能的自然磨损行为。侵蚀测试样品的元素组成在不同比例的炮铜由EDX分析分析。
1。介绍
侵蚀被描述为原始材料的进步的损失从固体表面由于机械表面之间的相互作用和影响固体或液体粒子可能是一个多组分液体或撞击固体或液体微粒。不同材料的腐蚀性损害在现代技术系统是非常有关的问题与这些不利条件下可持续发展的材料。在先进的工程和工业领域,重量轻的材料有几个应用程序最小化操作以及初始投资成本。风力发电机在不同环境条件下,增压风机叶片,水轮机叶轮,和移动组件的船,飞机,火车,汽车结构由不同金属和合金经历的困难撞击固体颗粒侵蚀的形式。炮铜可以广泛用于腐蚀性穿其制造工艺简单、环境适应性设计不同的体制机制,并降低生产成本。关于这些事实、炮铜被选为测试样本来检查在不同的操作条件,耐腐蚀性侵蚀的确切性质可以被识别。
研究不同的摩擦学研究小组已经完成(1- - - - - -6)他意识到侵蚀损耗的材料有关的各种因素如撞击角、冲击速度、粒子大小、粒子形状、粒子类型、粒子通量、温度、喷嘴几何类型的材料,材料的硬度,对峙距离,测试时间和粗糙度的测试材料。在这些因素中撞击角度和速度被认为是两个参数的影响,明显影响不同材料的侵蚀率(7]。c符合美国钢铁协会的440不锈钢的腐蚀行为和金属陶瓷进行了研究[8)观察到的材料在冲击条件下表现出明显的可塑性,但在不锈钢的特征已被更多的韧性。材料的混合条件,温度,压力,流量可以创建erosive-corrosive穿特别是对金属和合金9]。而不是不同的机械性能和操作条件材料硬度有一定的传播作用侵蚀破坏整个金属和合金(10]。
之前的作品(1- - - - - -10)在金属和合金不同不同的操作和加工条件以及力学性能和不同材料组合的比例在侵蚀的材料不能显示任何独特的趋势的结果。因此,这项工作的目的是探讨一些测试条件下炮铜的腐蚀磨损性能的理解可能侵蚀的性质。量纲分析表明,有一个重要的侵蚀率之间的关系和Uttam号码(美国)。此外,依赖程度的理论摩擦系数和侵蚀率。分析结果在董事会的概念,田口,方差分析,侵蚀效率、安,和GMDH方法讨论了。损害表面的形态将可能的自然使用SEM分析了。不同位置的元素组成的侵蚀炮铜表面由EDX分析获得。
2。实验的细节
2.1。材料属性、准备和侵蚀的方法测量
测量力学性能测试炮铜表中列出1。矩形模式标本的大小50 mm×30毫米×5毫米准备利用钻石刀从注入型斑块。在侵蚀损耗测试之前,所有标本用丙酮清洗。小心被确保干净的表面磨损测试之前和之后。沙尘粒子与空气侵蚀试验爆破后被清洗,然后小心地平衡。
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不同的粒度(300 - 355、355 - 500和500 - 600微米)和不规则形状(圆形,略圆,和角)干石英型硅砂(硬度42、43.2和44 MPa,密度1436,1440,和1443公斤/SiO)的化学成分2是用作侵蚀的粒子。电动机式振动筛机(模型:VSS-T Vinsyst技术,ISO 900,印度)与测量范围97μ米到4毫米被用来测量颗粒大小。
侵蚀过程前后样品的重量测量采用精密数字电子天平(美国模式:SP404D Sciencetech Inc .)。侵蚀率计算体重的差异考虑的时间单位。
磨料粒子的流型与不同的因素,如类型的侵蚀的材料、化学成分、硬度、密度、颗粒形状、颗粒大小和抗冲击性。实验时,在冲击速度较低,磨料颗粒流的模式实现了几乎类似于层流自然但随着速度的增加层流和紊流流型的组合被观察到。但影响角的改变或许会有些角色描述磨料颗粒的流动。事实上,有不同的模式在不同的操作条件下磨料流动的影响。在这种背景下,由sliding-rubbing谷物运动弹性或塑性变形,弹性和塑性变形,颗粒运动,芯片形成(microcutting)摩擦颗粒运动,由摩擦脊形成和滚动颗粒运动,确定了低循环疲劳磨损。确保准确的磨料流,可以进行更多的研究在未来研究中相关实验和分析的观点。
2.2。试验装置
喷砂侵蚀损耗测试设备设计和制造了解侵蚀过程,如图1。在这喷砂冲蚀试验装置,沙子被逐出喷嘴高压空气测试样本。齿轮传动电动机固定在一个水平框架和连接到一个圆柱形空心轴皮带和滑轮。一个料斗连接上部圆柱空心轴的线程。
一个air-sand混合室与圆柱形空心轴的另一部分,是上部与压缩机软管和下部连接一个5毫米收敛喷管。压缩机压力由压力阀控制混合室的上部。电机运行60 rpm将沙子从料斗混合室通过进料装置以恒定速率。空气和沙子混在混合室,由于气压高,砂通过喷嘴喷射在高冲击速度。样品架固定在水平面和旨在维持对峙距离和不同测试样品从0到90°角。
2.3。选择数量的观察
选择的标准数量的观测实验的理由是确保测试结果的精度水平。下面提到的方程是用于验证的周期数的选择在一定置信水平在一定精度: 在哪里应采取的观测数量提供所需的精度。是正常的偏离预期的信心水平。估计标准偏差分布的元件时间基于观测。是精度期望用小数表示的真正价值。是侵蚀的意思是价值观,已经收集了。是数量的观察。
确认测试结果的准确性,实验观测的数量的选择是选择使用(1)。每个实验的可重复性的基础在相同的测试条件保证了置信度内所需的精度。在设计的时候观察的数量,在2%的准确率是95%置信水平。
2.4。粒子速度测量方法
双盘过程适应估算固体颗粒的撞击速度。该方法用于计算粒子速度如图2。15毫米直径立式圆形不锈钢304杆连接顶部和底部直径150毫米的圆板和1.5毫米孔在前板。高速砂是静态顶板孔和指导,因此,颜色损失()上创建静态下盘。然后两个水平板旋转,进一步颜色损伤()获得了下盘的沙子。的角向位移和估计,下面的公式(2)用于估计撞击速度: 在哪里顶板和底板之间的距离,是顶部和底部的旋转转盘子,从底板的中心半径点吗,是颜色的两个区域之间的角距离伤害。总结了撞击速度在不同压力校准表2。
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2.5。安的概念
一般来说,侵蚀损耗相关变量等因素撞击速度、撞击角、粒子大小和距离对峙。此外,固体颗粒流动参数是影响水土流失的重要条件。虽然固体颗粒流动技术有一些未知参数,这些因素不应该被忽视,尽管难以确定或识别它们。数值或有限元技术可以用来识别隐藏的因素。然而,这些技术往往是复杂的,简单线性回归方法没有充分解释结果的非线性。因此,可以利用人工神经网络(ANN),和ANN模型可以预测结果与一定程度的准确性,即使变量关系是不确定的。在安,基于数据的现象是用来预测和分析基于属性的参数。我们安方法表达存储数据开发,实现代码,prediction-based侵蚀损耗的结果。
2.6。神经分析
在这个分析、冲击速度、冲击角度,侵蚀的大小和对峙距离被认为是输入层在训练。这些参数是不同的和公认的四个输入神经元。数据库是由一系列考虑个人参数。实际的测试数据集被用来训练安。数据库被分为三个区域:(a)验证区域,它描述了安架构和提供不同的层的神经元,(b)训练区域,用于控制网络权重和(c)一个测试区域,相关的数据验证。输入参数归一化到0到1之间。大约27收集数据来训练神经网络。几个安结构(Input-Hidden-Output),连同一个变量隐层神经元的数量,检查了一个固定的周期,学习速率,错误宽容、动力参数,噪声系数,斜率参数。根据最小数量的错误选择,显示在表结构3被选为培训投入产出数据。网络优化过程(培训和测试)进行了超过2000000个周期,实现了稳定的错误。隐层的神经元数目不同,在优化网络,发现12所示。选择在训练的周期数是足够高的ANN模型的严格训练。使用神经网络软件编程,反向传播算法,应用该方法预测样本不同测试条件下的侵蚀。三层神经网络的输入层包含4个输入节点,一个隐藏层神经元有12个,和一个输出层输出节点如图13。
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2.7。信噪比()比
田口的概念强调数学建模来减少时间消耗的实验和测试时,通过考虑参数优化估计稳定的侵蚀下合理的因素。详细的解释和澄清的可控实验确定理想的考虑DOE(试验设计)是一种有效的分析过程。控制和固定参数的选择是很重要的在能源部,而且,在这方面,大量的因素整合尽早识别不太重要的变量。在以前的研究中,聚合物和复合材料的侵蚀主要是依赖于撞击速度;控制和恒定因素表中列出4。考虑到L27 (43)正交阵列设计概念,四个变量因素的重要性在指定的四个不同阶段。
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第一列显示变量参数和相应的行显示在表表达的实验条件5的混合参数的水平。四个变量因素在四个阶段产生运行在一个完全析因实验。另一方面,田口的阶乘技术最小化27分,提供更好的表征结果。
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测试的数量作为一个特征(信噪比)的比例,其中几个版本存在基于特征的类型。相关比率分析少量的腐蚀性损害较小的情况下是更好的特点。使用这种方法,这是决定作为损失函数的对数公式如下。
更少的被改进的质量特性,这可以估计使用以下公式: 在哪里是观察和的数量吗是观察到的数据。不被认为是对改进的特征率转换和适用于减少侵蚀率。实验的设计如表所示6第二,第三,第四,第五列指定为冲击速度(),撞击角(),侵蚀的大小()和对峙距离(),分别。
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3所示。结果与讨论
3.1。冲击速度的影响
在侵蚀,冲击速度与材料的可持续性的生活。测试条件被随机的沙子尺寸300 - 355,355 - 500,500 - 600μm,对峙距离15毫米,撞击角度15、30、60度的环境温度。在这些测试环境,出现大幅侵蚀率,以增加速度增加的趋势,从30到50米/秒的测试炮铜(数字4(一),4 (b)和4 (c))。粒子创造了一个高动能的影响在高速度,导致更高的影响效果和更大的侵蚀。事实上,粒子动能的速度占领巨大影响导致更高层次的影响效应,结果在更大数量的侵蚀率。除此之外增加速度影响之间的持续时间减少,粒子的能量增加导致更高层次的质量损失(17]。动能的角度60度影响,2052年,2793年,3648年,4617年和5700年kg-m /秒速度影响的估计30岁,35岁,40岁,45岁和50米/秒。在样品表面温度变化是传播与增加速度。然而,由于空气冷却的效果在压缩机的压紧,温度增加很小。阮et al。18),Jha et al。19],ElTobgy et al。20.]报道类似的撞击速度和侵蚀率之间的关系。延长热特性曾被观察到在高速度。气温升高从8 - 19度高于环境温度水平速度增加30至50米/秒。温度的增加,在现实中,由于快速位移很小的沙的影响以及冷却的压缩压力。
(一)
(b)
(c)
最小二乘拟合的实际数据是由应用幂法则。因此,侵蚀的粒子速度30 m /秒,40米/秒,在撞击角度和50米/秒15°、30°、60°被考虑这些的目的。
稳定的侵蚀磨损率之间的关系()和撞击速度是表示一个简单的幂函数: 在哪里速度指数和吗是比例常数对其他参数的影响。冲击速度的影响对侵蚀率的金属和合金部分调查。速度指数()一般从2 - 3和3 - 5表明,材料韧性和脆性性质,分别为(21]。其他机械性能(硬度、极限抗拉强度、弹性模量、断裂韧性、屈服应力、屈服应变,回弹性,等等)可以以这种方式相关。
拟合参数表中列出7拟合计算的标准作为一个例子是用数字表示的5(一个),5 (b),5 (c)使用GRAPHWIN软件。使用实验数据,计算速度指数在0.78 - -0.91的范围得到炮铜在不同撞击角度。这意味着速度指数的结果是发现远低于所提到的不同的研究人员测试了材料的塑性行为的一致性。事实上,有趣的观察研究中,尽管塑性材料的标准范围是在2到3,它已被观察到的实验数据获得的速度指数范围是真的只对某些低速度和更低的颗粒大小。但在高影响速度、不同侵蚀的大小或特殊形状的侵蚀的速度指数可以在标准范围内找到。在这种情况下,它可以意识到速度指数随冲击速度范围,特殊的侵蚀的形状和粒度。确定系数,侵蚀率之间的关系质量和冲击速度指数参数是发现强(99%)为测试样本。
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(一)
(b)
(c)
3.2。撞击角的影响
为了研究撞击角的影响冲蚀速率,腐蚀测试是由不同的影响从30到50米/秒速度撞击角度15°- 90°不同的粒度。这些结果提出了数字6(一),6 (b),6 (c)显示撞击角的侵蚀率的影响炮铜在不同速度和颗粒大小的影响。可以看出,侵蚀率最大值15°撞击角炮铜在不同冲击速度和颗粒大小进行了研究。影响角度15°侵蚀率很高,然后逐渐减少撞击角45°。后,侵蚀率增加45°~ 90°,总的来说,对所有样品进行测试。实验结果还表明,侵蚀率略高于60°撞击角在大多数情况下比45°,75°和90°撞击角。众所周知,撞击角是最重要的参数之一,材料的腐蚀行为。侵蚀的文学材料大致分为韧性或脆性,基于侵蚀率的依赖撞击角。韧性材料的行为特点是最大侵蚀速率低撞击角度(15°-30°)。脆性材料,另一方面,显示最大侵蚀在正常撞击角(90°)。然而,一些材料已经被证明与最大侵蚀展览semiductile行为发生在45 - 60°角范围(22- - - - - -24]。然而,上述分类并不是绝对的金属和合金的腐蚀行为,但在现实中它强烈取决于实验条件和目标材料的机械和化学性质。在文献中,没有固定的关联趋势延性和脆性材料或。发现一些目标材料的特点是:以韧性的方式;另一方面,一些表明韧性和脆性特征(23,25- - - - - -27]。有色金属材料通常表现出更多的韧性比亚铁反应材料(28]。确定合金的性质的复杂性和金属韧性,semiductile或脆性行为让研究人员总结我们独特的结论。例如,帕司若et al。29日)报道,最大侵蚀率发生在垂直入射的铜合金和铸铁确保脆弱类型侵蚀行为。因此,尽管使用的术语如失败的“韧性”,“semiductile,”和“脆”机制是频繁的和有用的在理解侵蚀的材料,它不是在所有情况下都完全正确。
(一)
(b)
(c)
一般来说,延性特征对磨料粒子更敏感的范围和最大侵蚀位于15 - 30°由于microcutting, microploughing积累过程和其他损害。对于脆性材料,机制(如塑性变形和微裂缝是财产负责侵蚀率。根据冲击角,切穿是占主导地位的锐角高撞击而变形磨损占主导地位的角度(30.,31日]。它已被广泛接受为塑性材料最大侵蚀发生在低角度15至30°切削机制占主导地位,而低腐蚀率被认为对高冲击角变形磨损发生的地方。适用于脆性材料。
3.3。粒度对侵蚀的重要意义
炮铜的粒径对侵蚀有相当大的影响在不同冲击速度为15 - 30 - 60度冲击角(数字7(一),7 (b),7 (c))。测试材料的侵蚀率与侵蚀的倾向于增加大小。先前的研究已经强调的实际和分析影响侵蚀的大小在考虑固体颗粒侵蚀的金属、合金、聚合物和复合材料。大多数的结果(32- - - - - -36)表现出类似的趋势的腐蚀的损失对侵蚀的大小。Sundararajan和罗伊37),Mondal et al。38),Dundar和脊柱39],林恩et al。40)所有执行侵蚀实验使用广泛的粒子大小和观察到较低程度的粒子碰撞效率负责减少侵蚀损耗较低的侵蚀的大小。他们定义的碰撞效率粒子数的比率显著的表面每单位时间单位面积的总和粒子结合在悬架被那个区域的体积单位时间(41,42]。大粒子经历缺陷影响之前由于overinertial现象。因此,他们的碰撞效率将接近团结29日]。
(一)
(b)
(c)
另一方面,较小的颗粒更容易迟钝之前的影响。因此,他们的碰撞效率和动能的影响会降低消散后,导致侵蚀率降低。多项研究表明,粒子尺寸较大的高侵蚀率发生由于更高的能量传递过程中影响粒子目标材料。日益侵蚀磨损和侵蚀的关系大小与以下有关:(i)瞬时增大粒径和湍流效应确保更大的粒子数量惊人的力量测试样本上的压痕破坏传播的侵蚀表面在短时间内重复作用下的时间和(2)在其他情况下连续坚持扩大磨料元素可能恶化地下并启动疲劳表面的质量损失。一般来说,瞬时粒子行动,缩进效率,fatigue-initiated机制影响越来越重要的因素侵蚀与颗粒大小(37]。此外,还有一些矛盾的发现,一些结果在实际测试条件证明材料侵蚀不受颗粒大小的影响。文献表明,可能存在一个最优的粒度级别。侵蚀的动力的相互作用,压痕效率和疲劳协助侵蚀损耗模式也被其他研究人员报道。
3.4。对峙距离的影响
我们下一个检查喷嘴之间的距离和目标的影响材料的腐蚀速率影响30°角,影响速度40米/秒,和三个粒子大小。侵蚀率的变化与不同的距离如图8。可以看出减少侵蚀损耗增加喷嘴和目标之间的距离有关的材料。这是由于动能和重力的影响砂颗粒的减少和增加距离。此外,当喷嘴和目标材料相对较近,粒子可能会让一个小区域的测试样本与高浓度的粒子通量,但在大距离的情况下,粒子可能会让大面积的测试样本浓度较低的粒子通量。在较小的距离,粒子表面作为一个梁,但随着距离增加,罢工的区域变成了v型。对峙的侵蚀影响区域距离15,17.5,20日,22.5,63.24和25毫米,113.12,141.47,171.37,和237.25毫米2,分别。在未来的研究中,粒子通量的浓度与对峙距离应该测量。
3.5。量纲分析
让 在哪里侵蚀率,,是影响速度,,砂流量,,颗粒大小,,是喷嘴之间的距离和目标材料,。
让是一个无量纲常数;然后(5)可以写成: 用每个物理量的维度,(5)减少 自(5)必须在尺寸上均匀,等同的权力,,并获得
因此, ,“”和“”是任意常数。
尺寸参数中提到的(9)指定“Uttam数字”,可以表示在美国短暂的没有。
侵蚀磨损之间的关系()和美国没有。炮铜在50米/秒速度产生影响和影响角度30°是显示在图9。
曲线表明,侵蚀率线性增加,没有降低。并由以下方程:
在图9,矩形的试验观测数据表明与美国没有侵蚀率。使用这些实际数据,最小二乘方程和相关性是利用软件。图中的实线表示趋势线。相关系数()计算获得−0.67614测试材料。作为一个主观测量的实验数据和趋势线之间的关系,相关系数表示提到有中度-侵蚀率和Uttam数量之间的关系。在这种知觉,它可以概括,实际数据图确保可接受识别理论模型。
几个模型或相关性(11- - - - - -16曾被提出。由于他们的应用程序的复杂性和严谨的数学过程,我们的相关显示一个简单的方法来将侵蚀率与美国没有。利用量纲分析。之前,建议相关表中列出8。在以前的模型,机械性能比操作条件为主。我们现在的方法是小说,它保证了冲蚀速率的依赖性与对峙距离和粒度,以前没有被考虑。
3.6。侵蚀效率
研究人员(43)建立了一个公式来衡量侵蚀效率(η中提到的) 在哪里稳定程度的侵蚀损耗,高压的维氏硬度是影响元素,撞击速度,硅砂的密度。超然的表面层理想microploughing影响火山口已经意识到没有断裂的引发(表明nonerosive性质)和效率意味着零流失。也就是说,理想microcutting条件假定为统一。代的腐蚀性穿的时候最有可能的嘴唇和同时启动压裂特点,可以考虑在0 - 1的水平。因此,对于脆性材料,当侵蚀损耗已经发现由于材料拼写以及删除更高层次的块(由于互连的横向或径向开裂的事实),在这种情况下可以认为是大于100%。
硬度就无法提供足够的相关性与侵蚀率,很大程度上是因为它决定了流离失所的体积只有每个影响和没有粒子的体积。因此,参数将反映的效率删除流离失所的体积应该加上硬度获得更好的相关性。侵蚀效率显然是一个这样的参数。这个想法已经反映在理论模型的评价侵蚀效率可以只在实验数据的基础上。因此,这些合金的腐蚀效率值计算使用(6总结在表9连同他们的硬度值和操作条件。硬度值()和密度(43.2)是42岁,44 MPa和1436年,1440年,1443公斤/米3粒径300 - 355、355 - 500和500 - 600。它清楚地表明,侵蚀效率不仅仅是材料属性,还取决于其他操作变量如撞击角度和速度的影响。炮铜的腐蚀效率在正常的影响(η4.55正常)从3.58到25.07%,-33.78%,-34.70%和7.31影响速度50岁,40岁和30 m / s,分别。的价值η为特定的冲击速度下斜的影响可以简单地乘以一个系数1 /罪2α与η正常的。类似的观察侵蚀速度依赖效率曾被报道Arjula et al。44]。的大小η可以用来描述的性质和机理侵蚀。例如,理想microploughing涉及材料从火山口的位移没有任何骨折(因此没有侵蚀)将导致。相反,如果理想microcutting的材料去除,或100%。如果侵蚀发生在嘴唇或血小板形成和断裂,重复的影响,通常就是这样的韧性材料,的大小η会很低;也就是说,。在脆性材料的情况下,侵蚀发生通常通过树苗和删除大量的材料产生的横向的互连或径向裂缝,因此η甚至可以将大于100%44]。根据作者所作的分类,侵蚀的效率下的复合材料目前的研究表明,在低冲击速度semiductile侵蚀反应(η= 10 - 100%)。另一方面在冲击速度较高展品韧性()侵蚀行为。
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3.7。摩擦系数的影响
接触的实验显示,当时的高速与测试材料、固体颗粒速度的影响被认为是生成的并行和正常的组件(图10)。事实上,在这种情况下,影响可能会导致一些运动,和一些电阻被认为是创建由于力学性能(硬度、抗拉强度等)的目标材料。有鉴于此,计算摩擦系数与角理论理由。应用力分析和考虑摩擦力()和切向力(),摩擦系数可以计算如下: 在水平力和垂直力等于反应力 我们知道摩擦力等于,,或。
摩擦系数计算从上面的方程及其相应的侵蚀速度15 - 75度的影响角度和冲击速度表列出50米/秒10。
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在数据11,12,13长方形散射数据显示实验侵蚀率和摩擦系数之间的关系。证明实验与理论背景下,线性回归和相关性是通过使用起源软件开发的。连续线这些数字表明多项式回归行所示。相关系数是0.778,0.820,0.9296,青铜,分别显示强阳性为青铜侵蚀率与摩擦系数之间的关系。实验和理论数据和相关的一个可接受的水平。
3.8。稳态炮铜的侵蚀
在表11,第一,第二,第三,第四,第五,第六列代表冲击速度、冲击角、粒子大小、对峙距离,侵蚀损耗,分别比。绝对比在侵蚀磨损率的上下文中显示两个复制的算术平均值。考虑到所有侵蚀磨损率的比例,整个提到的平均水平−63.388 dB比率计算。图14显示主要的图形演示效果的情节比强调结果的四个不同参数对腐蚀的磨损率。15 MINITAB软件基本上适用于设计实验的适用性是用来分析结果。这个简单的模型来预测性能度量;之间关系的可能相关性的变量参数识别。在这种观念下,阶乘反射将以一种轻松的方式演示了交互作用。分析测试结果是用来使解释的因素组合之一,,,,这有助于评估最少的侵蚀磨损率。
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因此,析因设计了一个简单的测试手段的存在交互影响。分析结果得出的结论,因素的组合,,,给最低侵蚀率。图所示数据的交互(15日),15 (b),15 (c)。最小化的侵蚀率而言,因素,,,有显著的影响。它是观察从图15 (b)的相互作用对侵蚀率显示最重要的影响。但因素和分别对输出性能有更大的贡献,和他们互动因素的结合和如图(15日)少,侵蚀率和影响因素和分别对输出性能有更大的贡献,和他们互动因素的结合和如图15 (c)少,影响冲蚀速率,然后可以被忽视的深造。
(一)
(b)
(c)
图16显示了组合因素的侵蚀率与冲击速度和冲击角。显然可以看出侵蚀率增加而增加影响速度影响角15°由于最大粒子能量转移到测试样品表面,减少变形发生侵蚀表面。最大microcutting和耕作发生在15度冲击角。冲击速度和冲击角之间的等高线图,速度和侵蚀的影响大小和冲击速度和对峙距离图所示17,而图18显示了3 d侵蚀率和冲击速度之间的关系,影响角度和距离。大量的材料被检验表面材料的冲击速度46-48 m /秒22 - 24毫米的距离。侵蚀的大小是一个重要因素决定固体粒子侵蚀率。
(一)
(b)
(c)
(一)
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(c)
(一)
(b)
(c)
3.9。方差分析和炮铜的影响因素
方差分析(方差分析)图表是想象的决策方法进行准确的确认影响的重要性程度的因素考虑。除了,方差分析是一种分析工具选择的顺序更有意义的因素。表12象征的分析,方差分析,实现因素对侵蚀磨损率的贡献。侵蚀率的方差分析结果表中列出12。这个分析是假定为考虑5%的显著性水平,也就是说,置信水平为95%。表的最后一列表示意义的顺序控制因素和交互。它可以实现从表12控制因素最高的静态影响28.81%,有22.29%的影响,有8.10%的影响,有5.23%对腐蚀性测试材料的磨损率的影响被观测系统。结果表明,因子()对峙距离和冲击速度()施加更多影响侵蚀率,其次是撞击角()和颗粒大小()。组合的影响因素对冲击速度和沙子大小()对侵蚀损耗性能起到了至关重要的影响。
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在比较分析不同替代因素的相互作用,在撞击速度=交互侵蚀的大小()的数量更少值相比其他两个组合。根据这种看法,因素的相互作用=速度的影响撞击角()意味着较小的重要性的贡献在侵蚀磨损率与因素的相互作用=撞击角侵蚀的大小()。因此,越低值越高侵蚀率的合理意义的贡献。目前的分析表明,四个级别的腐蚀性测试参数冲击速度()和对峙距离()单独和统计和物理意义(百分比贡献大于错误)的青铜的侵蚀率。但不同控制参数之间的相互作用有统计学意义但没有物理意义,因为误差评估不仅仅是这些相互作用的贡献百分比,这是明显的方差分析结果。
3.10。侵蚀表面的形态
3.10.1。扫描电镜分析
表面形态在不同撞击角度。然后分析炮铜表面形态的研究利用JEOL地产7600 f扫描电子显微镜(日本原产国)。炮铜色的侵蚀表面的SEM显微图出现在数字(19日),19 (b),19 (c),19日(d),19 (e),19 (f)。数据(19日)和19 (b)指定炮铜腐蚀表面15°角是影响microploughing机制,凹槽,流离失所的材料,大片段。广泛的耕作和由此产生的嘴唇形成明显的显微图15°撞击角。耕作的方向表面形态的同时,在喷砂粒子运动的方向。这是更高的角量的侵蚀已经指出在所有测试条件下。材料表现出韧性侵蚀行为可以很容易地穿了microploughing侵蚀机制造成的横向影响粒子。在数据19 (c)和19日(d)30°撞击角斑行动和火山口发生的所有测试材料的侵蚀率低。另一方面在60度冲击角塑性变形,火山口,microcutting行动发生在人物19 (e)和19 (f)。减少质量损失在更高的影响角度,或90°附近速度低于50米/秒,是因为没有太多的证据,磨料粒子的滑动动作与低在滑动组件具有重要意义和影响的角度增加材料的质量损失。但相反的是真的在一些情况下对高冲击速度50米/秒由于快速影响粒子之间的接触时间短和目标表面。
(一)
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(c)
(d)
(e)
(f)
表面形态与不同速度的影响。表面形态在不同冲击速度提出了数据20(一个),20 (b),20 (c),20 (d)分析磨损机制。数据20 (e)和20 (f)冲击速度下30米/秒强调了导致流离失所的侵蚀率降低材料和行动。这是因为较低的粒子能量。数据20 (c)和20 (d)表明,损害发生在目标表面冲击速度40米/秒。在这种情况下,受损的影响做了火山口,拉的行动。在高冲击速度(50 m /秒)由于裂纹的影响和耕作措施,更高水平的侵蚀了由于高粒子能量(数字20(一个)和20 (b))。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
3.11。分析侵蚀与不同比例的炮铜在不同角度影响使用能量分散x射线光谱仪(EDX)
能量分散x射线光谱仪的分析(EDX)炮铜是由使用JEOL地产7600 f扫描电子显微镜(日本原产国)。在这种方法中电子束的10 - 20 KeV罢工导致x射线检测表面发出的发病率。x射线的发射能量取决于类型的材料的观察;也就是说,使用x射线能量发射显示不同的性质取决于软到硬材料,因此它给不可避免的签名的一些材料。当x射线探测器,它将生成一个光电子进而产生电子空穴对。一个强大的电场吸引电子和空穴向两端的探测器。脉冲的大小从而生成取决于创建的电子空穴对的数量,进而取决于入射x射线的能量。然而在这个方法都较低的元素原子序数很难被探测到。锂掺杂硅的检测器(许可)由铍保护窗口,在液氮温度下操作。
数据21和22显示硅嵌入到侵蚀表面的数量在15度角的影响。类似的观测数据中找到23,24,25,26分别影响角度60和90度。EDX分析表明,嵌入式二氧化硅的百分比与降低铜的百分比增加炮铜对所有测试角度。这些观察的意义是,在炮铜铜成分越高,越低硅接触目标内表面造成侵蚀率低。粒子的深度已经嵌入到上表面的材料是非常小的深度。下嘴唇,粒子嵌入材料已经被其他研究人员观察到(45]。假设的碎片和二级侵蚀将依赖于粒子速度,冲击角、粒子大小、粒子之间的对峙距离,不同的硬度和目标材料。锡和锌组成的变化有一些有限的作用与侵蚀率的变化。
O和Si原子的存在高比例的证据是嵌入式侵蚀的石榴石颗粒表面的样品。基于谱分析结果,得出结论,侵蚀的粒子嵌入的表面在侵蚀过程。得出结论,这是可能因为炮铜的塑性行为。
3.12。确认实验炮铜
田口方法的最终水平的验证实验观察分析质量特征。以确保检测结果的有效性有关任意设定的因素水平组合,之后与测试结果。测量比磨损率估计与预测方程。
估计比磨损率的帮助下可以计算预测方程: 在哪里预测的平均水平;实验总体平均水平;,,,的平均响应因素在指定的水平。
通过合并同类项,方程减少 的新组合因素的水平,,,通过预测是用来预测沉积速率方程和发现为每一个性能指标;进行了一个实验对不同因素组合,相比之下,结果得到的预测方程。
新生成的模型是很有意义的预测侵蚀磨损率的准确性。计算偏差(误差)是1.72%,而获得的腐蚀性比磨损率。实验的结果证实使用最佳的侵蚀损耗参数和比较预测的侵蚀率与实际侵蚀率使用最优侵蚀损耗参数表表示13。的改善比从开始到最佳水平为0.858分贝。侵蚀率减少了近10%。考虑这一科学方法,它可以提到侵蚀率使用田口方法性能得到了改进。毕竟,准确性水平可以提高更精确地测量数量的增加。这种验证方法包含的生成数学模型预测性能的措施的基础上知识的输入参数。
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4所示。结论
炮铜的腐蚀结果提供了一些新的发现与不同的操作参数。验证的结果和相关的侵蚀与摩擦,Uttam号码,人工神经网络,方差分析,侵蚀效率,比方法,GMDH概念的实现这个青铜的侵蚀研究的新颖性。形态分析提供了真实的证据将取代材料磨损机理,凹槽,耕作措施,大片段,让行动,压痕、裂纹、折叠挤压嘴唇,磨屑,和其他相关问题的侵蚀表面特性在不同角度影响,影响速度,对峙距离。EDX分析表明,嵌入硅的百分比是炮铜的百分比的增加与减少测试角度。这些观察的意义是,炮铜铜的百分比越高,越低硅接触目标内表面造成侵蚀率低。侵蚀率是最大的15°撞击角炮铜在不同速度和颗粒大小的影响。影响角度15°侵蚀率是高的,然后逐渐减少撞击角45°。后,侵蚀率增加45°~ 90°,总的来说,对所有样品进行测试。实验结果还表明,侵蚀率略高于60°撞击角在大多数情况下比45°,75°和90°撞击角。韧性类别的确认已经被识别确保最高的侵蚀破坏15度角。侵蚀的增加在这种时尚与冲击速度和可能的动能水平的面积和温度传播通过测试炮铜的表面有一些特殊的特征。 The power law conception based approach ensures the validity of tested gunmetal group by confirming the value of exponent ““在0.7804到0.913范围和愤怒主要取决于冲击速度,特定的侵蚀的形状,和颗粒大小,而不是影响角。侵蚀率的相关性与美国没有。和侵蚀率与摩擦系数之间的关系提供了很好的协议。这种相关性可以用来作为未来研究的重要工具。侵蚀的大小和距离对峙的关系提供了新的见解的澄清下这些参数与冲蚀速率可能的趋势。平均比−64.866 dB,田口设计理念确保实验和理论结果的验证。预测和实验率波动范围内1.72%,生成和测试模型预测了GMDH和3 d的解释是希望了解这个新炮铜进行测试。方差分析方法确保主要控制因素明显的身份或作为一个交互测试炮铜的侵蚀。
预计这种新的或小说的分析关注有关炮铜工业可以作为真实的来源和未来研究这种材料的应用在不同的力学和摩擦学系统有关。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
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