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    基于神经网络的高强巴氏合金的铸造工艺优化
    作者:巴氏合金 发布日期:2015-9-16 9:31:14  点击:715

      基于神经网络的高强巴氏合金的铸造工艺优化,高强巴氏合金因其具有质量轻、强度高、电磁屏蔽性好、可回收性佳等优点而备受业界的关注。高强巴氏合金的质量与合金成分、铸造工艺、挤压工艺、轧制工艺等息息相关。其中,铸造工艺对高强巴氏合金性能有重要影响。因此,关于高强巴氏合金的铸造工艺研究是高强巴氏合金领域的一个重要技术课题。周口环宇金属科技有限公司基于四层拓扑结构的神经网络模型,对高强巴氏合金的铸造工艺进行优化,并对神经网络模型预测能力和最佳铸造工艺进行了实验验证。

     

    巴氏合金铸造工艺

     

      一、实验材料与方法

     

      实验材料为巴氏合金,在电阻炉中进行不同铸造工艺个高强巴氏合金熔炼。实验制备出的高强巴氏合金采用X射线荧光光谱仪进行化学成分分析;采用金相显微镜和扫描电镜进行巴氏合金金相组织观察与扫描分析;巴氏合金物相组成采用X射线衍射仪进行分析;采用拉伸试验机进行巴氏合金室温力学性能测试,并采用扫描电镜进行巴氏合金断口形貌观察和分析。

     

      二、巴氏合金铸造工艺优化结果与分析

     

      神经网络模型优化出的高强巴氏合金铸造工艺的最佳参数。可以看出,巴氏合金由α基体和少量的合金相组成,这主要是锡的添加量较少。该优化铸造工艺获得的高强巴氏合金的显微组织金相照片和扫描电镜照片。可以看出,制备出的高强巴氏合金组织较为细小、均匀、无明显的孔洞、裂纹等缺陷;平均晶粒尺寸为18um;巴氏合金中合金相呈现出颗粒状弥散分布在α基体中,而则呈现出细条状弥散分布在α基体中。该优化铸造工艺获得的高强巴氏合金在室温状态下的应力-应变曲线。可以看出,在上述铸造工艺下制备得到的高强巴氏合金的抗拉强度达到548MPa、屈服强度达412MPa,实测伸长率达14.7%。该巴氏合金不仅具有较高的抗拉强度和屈服强度,而且伸长率较好。巴氏合金的工业实用价值较高。

     

      周口环宇金属科技有限公司以静置温度、静置时间、熔化时和浇注时的机械振动辅助搅拌的振动频率为输入层参数,以抗拉强度为输出层参数,构建高强巴氏合金铸造工艺优化神经网络模型,并对神经网络模型进行了预测验证。结果表明,该神经网络模型的平均相对预测误差为1.9%,具有较高的预测能力和预测精度;用优化铸造工艺制备的高强巴氏合金抗拉强度达到548MPa、屈服强度达412MPa,实测伸长率达14.7%。

     

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