基于响应面法的矿用高铬磨球热处理参数优化设计

为实现矿用磨球强韧性的进一步提升,本文采用Box-Behnken设计-响应面法(BBD-RSM),选择奥氏体化温度、奥氏体化保温时间、回火温度、回火保温时间为 自变量影响因子,磨球的洛氏硬度和冲击韧性作为响应目标值,构建了多项式回归方程模型,同时利用OM、SEM、XRD等分析手段,研究了不同热处理条件下磨球的显微组织形貌及物相特征.结果表明,热处理参数对磨球洛氏硬度的显著性影响排序为回火温度＞奥氏体化温度＞奥氏体化保温时间＞回火保温时间,对磨球冲击韧性的显著性影响排序为回火温度＞回火保温时间＞奥氏体化温度＞奥氏体化保温时间.通过优化获得最佳热处理参数为奥氏体化温度885℃,奥氏体化保温时间4.8 h,回火温度400 ℃,回火保温时间3.5 h,其洛氏硬度为59.84HRC,冲击韧性为6.16 J,验证实验相对误差＜5％,证实了响应面法优化磨球热处理参数的精确性和科学性.奥氏体中的合金元素含量,碳化物尺寸、形态和分布情况,残余奥氏体的转变行为及占比的共同作用,是磨球的洛氏硬度和冲击功呈现规律性变化的主要原因.