2正交试验

    　2.1正交试验组合

    　激光参数选定P=2100W，扫描速度F=1000mm/min，光斑为10mm×1mm的矩形光斑。

    　正交试验确定的涂料，在以上工艺参数下，经CO2激光扫描后，表面发生相变硬化。由于不同吸光涂料的吸光性能不同，各试样表面硬度也会不同。由于冷却速度相同，因此，对相变硬化组织产生影响的主要是能量吸收的多少。所以，在未发生熔凝的情况下，吸光涂料的吸光率越高，相变硬化层的表面硬度也越高。本试验中，用HT500洛氏硬度计对激光处理后的试样沿宽度方向等距离测试表面硬度，测试结果如表1所示。

   　 2.2试验数据分析

   　 根据正交实验方差法进行数据处理，见表2。

   　 表1正交试验组合及表面硬度(HRC)测试

   　 表2各因子各水平的指标平均值

　　注：极差：D1=2.14；D2=1.80；D3=0.88。

    　计算得：

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    　误差列：Se=S总-(S1+S2+S3)=4.1295，

   　 方差之比：

    　查F分布表：

   　 对于F1

   　 F(α=0.025，f1=3，f2=6)=6.5988>F1

    　F(α=0.05，f1=3，f2=6)=4.7571

   　 对于F2

  　  F(α=0.05，f1=3，f2=6)=4.7571>F2

   　 F(α=0.10，f1=3，f2=6)=3.2888

　　对于F3

   　 F(α=0.40，f1=3，f2=6)=1.1581>F3

   　 F(α=0.45，f1=3，f2=6)=1.0127

   　 由以上数据计算可得：#p#分页标题#e#

    　(1)显著性分析

    　由各方差比可知：氧化钇含量对指标表面硬度的影响在0.05水平上显著；膨润土含量对指标的影响在在0.1水平上显著；而球磨时间对指标的影响在0.45水平上才显著，说明此列可信度较低。

   　 (2)指标随各因素的变化规律

    　图2是根据表1及表2绘制的试验指标随各因素的变化趋势图。

图2　指标随各因素的变化趋势

    　从图2可以看出：随着氧化钇含量的增加，指标先降低后升高；而对膨润土来说，随着其含量的增加，指标先升高后降低；对于球磨时间对指标的影响规律，在0.45水平上才具有显著性，所以已不具备可信度。

    　(3)最优配比及工艺

    　由极差D可知以上各因子对指标影响的大小依次为Y2O3含量、膨润土含量、球磨时间，同时，由显著性分析可知，氧化钇及膨润土百分含量对指标的影响具有较高的可信度，所以，由正交试验可以首先确定此系列涂料的最佳配比为A4B3。而对于球磨工艺，由于球磨时间对指标的影响最小，且由方差计算可知，其对指标的影响规律曲线可信度较低，所以，在工艺上可以不限定其球磨时间。最佳涂料的工艺及配比可以确定为：A4B3CX。但是，对于涂料的成型工艺性能来说，球磨后其表面成型能力得到改善，且随着球磨时间增加，表面成型能力越好，表面平整。在工业化机械喷涂中，表面成型能力对吸光效果有很大影响。因此，在吸光性能影响不大的情况下，选择成型能力较强的3h球磨时间做为涂料的最优工艺，即A4B3C4为最优涂料。对此，本研究也通过红外吸收光谱试验进行了验证，配比相同时，球磨3h的涂料具有比球磨1h的涂料更强的吸光性能。