編號(hào)：CYYJ043204
篇名：鎳基粉末高溫合金的室溫和高溫力學(xué)性能:機(jī)器學(xué)習(xí)建模與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
作者：金衍成 高建寶 陳詩(shī)瑤 張利軍
關(guān)鍵詞： 粉末高溫合金 力學(xué)性能 數(shù)據(jù)集 機(jī)器學(xué)習(xí) 泛化能力
機(jī)構(gòu)： 中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 本文采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)了鎳基粉末高溫合金在不同溫度下的力學(xué)性能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。首先,通過(guò)文獻(xiàn)評(píng)估構(gòu)建了一個(gè)包含166條數(shù)據(jù)的鎳基粉末高溫合金數(shù)據(jù)集,經(jīng)數(shù)據(jù)清洗和特征分析后,從合金成分、熱處理工藝和測(cè)試溫度出發(fā),建立了預(yù)測(cè)鎳基粉末高溫合金不同溫度下的屈服強(qiáng)度與延伸率的高精度預(yù)測(cè)模型。其次,利用構(gòu)建的模型預(yù)測(cè)了未在訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中使用的新型鎳基粉末高溫合金FGH4113A在不同熱處理工藝和測(cè)試溫度下的力學(xué)性能,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,所構(gòu)建的模型對(duì)FGH4113A合金的室溫屈服強(qiáng)度預(yù)測(cè)的平均絕對(duì)誤差(Mean absolute error,MAE)為31.49 MPa,室溫延伸率的MAE為2.45%,而高溫屈服強(qiáng)度預(yù)測(cè)的MAE為76.14 MPa,高溫延伸率的MAE為2.06%,表明模型具有良好的泛化能力。最后,通過(guò)分析模型的可解釋性,提出在一定范圍內(nèi)提高二級(jí)時(shí)效溫度并降低一級(jí)時(shí)效溫度可以同時(shí)提高鎳基粉末高溫合金的屈服強(qiáng)度和延伸率,這為合金的熱處理工藝設(shè)計(jì)提供了新思路。
