1、DOE試驗案列(提升金屬熱處理后的強度) 龍駿元【應(yīng)用例如】目的：提升金屬材料熱處理后的強度經(jīng)與工程部、品質(zhì)部及生產(chǎn)部的技術(shù)工程師、品質(zhì)工程師和現(xiàn)場調(diào)機 人員的充分討論,影響金屬材料熱處理后的強度主要有以下 4因子,即： 恒溫時間、熱處理溫度、升溫時間、處理時間.決定采用 4因子2水平的 全因子試驗來進行分析.(1)確定響應(yīng)變量、試驗因子和因子水平,編制因子水平表,見表 1-1.水平因子-1+ 1A (恒溫時間)/min5060B (熱處理溫度)/( ° )820860C (升溫時間)/min23D (處理時間)/h表1-1 按4因子2水平的全因子試驗編制試驗方案表(考慮中央點重復(fù)和

2、隨機化)得到下述試驗方案(采用 Minitab軟件)見表1-2.(3)按方案表完成試驗并將試驗結(jié)果填入表中.(4) 利用Minitab軟件,對結(jié)果做因子主效圖、交互效應(yīng)圖和立方圖.如圖 1-1(a)、(b)、(c)所示：點類型_角點 中央I從a圖可以看出：A熱處理溫度、B升溫時間及D恒溫時間時間主效應(yīng) 顯著.b強度交互作用圖D 恒溫時間/ mi nA熱處理溫度b圖可以看出B升溫時間跟D恒溫時間存在明顯交互作用.(c)可以看出強度的最大值為,它對應(yīng)的各因素水平分別是：熱處理溫度 860C、處理時間、升溫時間 3min、恒溫時間60min;即：中選擇熱熱處理 溫度860C、處理時間、升溫時間3mi

3、n、恒溫時間60min,可獲得較好的強 度結(jié)果.(5)作標(biāo)準(zhǔn)化效應(yīng)的Pareto圖和正態(tài)圖,如圖1-2(a)、(b)所示標(biāo)準(zhǔn)化效應(yīng)的Pareto 圖(響應(yīng)為強度 MPa, Alpha = 0.05)I從 上兩圖可以看出A、B D顯著,C不顯著,BD交互作用處于臨界點,做顯 著處理.上圖可以看出：殘差滿足正態(tài)分布和隨機波動的要求.無異常現(xiàn)象.(6)作殘差圖,如圖1-3所示. 增加B*D項,對實驗結(jié)果最方差和回歸分析.如圖 1-4所示.回歸分析：強度MPa與A熱處理溫度C , B升溫時間/min, C-八 Q 八Ji/T," 一 4j "I i!常A(:B(：劭D (二 二二/

4、 、1 LV 二二/ 、1 、1 -二B S 、歷往返百合來 NBBC D 印十步電歸分析：強度輸F1智熱如！溫度C , B升溫時間/min,丸3飛g油時間如M,b*D圖1-5升溫時間/min媯施修斌回歸方程再做殘差診斷,殘插圖如圖1-6所示:朝S4 % R-Sq調(diào)3歲=%數(shù)/uMPa或差圖90B升溫期間/min5敘上恒溫日1膽/min十 B*D 18差 殘010京s = R-Sq = % R自由度S雌S = %-51丸或座輸任升灌那間1處咖間4°C -510、 殘差/miS 由度1 SS4直方圖/41/mi%41510MS F P520103合計2來118差 殘501源自由度 Seq SS-5三野幫正態(tài)概率圖與擬合值99A熱處C SS MS F P100A熱處理溫度C 1-8-4048B升溫時間/min殘篋1-6恒修腳后那么雷圖B*D1強度MPa殘差圖540擬合值與順序56081012141618觀測值順序-5510 -59590 .80 ,70比60 分50 - 百4030 .20 .1-1010殘差正態(tài)檢驗圖均值 -2.99176E-14標(biāo)準(zhǔn)差3.858N19AD0.162P 值0.935= >,