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　　（武漢大學,湖北武漢）

　　【關鍵詞】灰色聚類分析；奧氏體不銹鋼；力學性能；熱處理工藝

　　奧氏體不銹鋼在不銹鋼中一直扮演著最重要的角色,其憑借優良的性能和特點,在工業上獲得了廣泛的應用.奧氏體不銹鋼的組織結構決定了其力學性能的特點是強度較低而塑性和韌性較高,并且加熱后容易產生晶間腐蝕.為此,常常采用固溶處理的方式將奧氏體不銹鋼加工工序中產生或析出的合金碳化物、相等重新溶解,獲取單一的奧氏體組織,以保證材料有良好的機械性能和耐腐蝕性能,充分地消除應力和冷作硬化現象.

　　試驗所用的奧氏體不銹鋼的主要合金元素的含量如表1所示.熱處理方式為固溶處理,即將奧氏體不銹鋼加熱到某一溫度,保持一定時間后快速冷卻的工藝方法.其中快速冷卻方式有兩種,分別為水冷和在空氣中緩冷.經過熱處理后,其力學性能指標測量數據如表2所示,包括抗拉強度、屈服強度、延伸率.

　　以六種不同的熱處理方式為聚類對象I(i等于1,2,等,6),以三種力學性能為聚類指標J(j等于1,2,3),分別為屈服強度、抗拉強度、伸長率；以K(k等于1,2,3)為聚類灰類,反映奧氏體不銹鋼綜合力學性能的優劣,對應于優,一般,差三個等級.

　　令dIＪ表示i對象對j指標的樣本,按表2構建樣本矩陣dIＪ,得到,

　　根據奧氏體不銹鋼的實際力學性能要求確定灰類閥值,如表3所示.閥值矩陣記為∏,初值化后的閥值陣記為∏′,fk為k灰類白化函數,fjk為j指標對于灰類k的白化函數.

　　其中,jk為指標j在灰類k中的權重,cjk為所定灰類白化函數對應的界限白化值.

　　以ik的行向量對I聚類,在ik中標出行向量的最大值,最大值所在列的k即為所屬灰類.不同熱處理方式和熱處理后得到的奧氏體不銹鋼的力學性能總的評價分析結果如表4所示.

　　（2）在上述六種奧氏體不銹鋼的熱處理方式中,當固溶處理溫度為1373K,保溫時間為3600s,冷卻方式為水冷時,綜合力學性能為優.總的來說,水中冷卻方式對奧氏體不銹鋼的綜合力學性能更有利,此外,在上述溫度、時間范圍內,適當提高固溶處理溫度或增加保溫時間,也有利于改善奧氏體不銹鋼的力學性能.

　　［２］鄧聚龍.灰色系統理論簡介[J].內蒙古電力,1993,(31):51-52.

　　［４］郭化文.灰色聚類分析預測法及其應用[J].秦山學院學報,2004,26(6):1-5

　　［６］邱云明,楊廣,張文波.船艇艙室火災危險性的灰色聚類評估研究[J].船海工程,2006,(6):77-80.

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