Predicción de la resistencia al desgaste de recubrimientos de aleación de alta entropía AlCoCrFeNi-X (Ti, Cu) basada en aprendizaje automático
Autores: Kang, Jiajie; Niu, Yi; Zhou, Yongkuan; Fan, Yunxiao; Ma, Guozheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fricción
Experimentos de desgaste
Composición del recubrimiento
Dureza
Módulo elástico
Tratamiento térmico al vacío
Tasas de desgaste
Recubrimientos de aleaciones de alta entropía
Algoritmos de aprendizaje automático
Clasificación
árbol de regresión
Bosque aleatorio
árbol de decisión de aumento de gradiente
Aumento adaptativo
Rendimiento de predicción
Datos
AlCoCrFeNi-X
Ti
Cu
Equipos de perforación
Factores
Influencia
Contenido de Al
Tasa de desgaste
H3/E2
Forma de desgaste
Temperatura de VHT
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Para ahorrar tiempo y costos en experimentos de fricción y desgaste, se utilizaron la composición del recubrimiento (diferentes contenidos de elementos Al, Ti y Cu), la relación de dureza y módulo elástico (H3/E2), la temperatura de tratamiento térmico al vacío (VHT) y la forma de desgaste como variables de entrada, y las tasas de desgaste de los recubrimientos de aleación de alta entropía (HEA) como variables de salida. El conjunto de datos se obtuvo completamente a través de experimentos. Se utilizaron cuatro algoritmos de aprendizaje automático (árbol de clasificación y regresión (CART), bosque aleatorio (RF), árbol de decisión de aumento de gradiente (GBDT) y aumento adaptativo (AdaBoost)) para predecir la resistencia al desgaste de los recubrimientos HEA basándose en una pequeña cantidad de datos. Los resultados muestran que, excepto por el modelo GBDT, los otros tres modelos tuvieron un buen rendimiento. Debido a la pequeña cantidad de datos, el modelo CART demostró el mejor rendimiento de predicción y puede proporcionar orientación para predecir la resistencia al desgaste de los recubrimientos HEA AlCoCrFeNi-X (Ti, Cu) para equipos de perforación. Además, se obtuvo la contribución de diferentes factores a la tasa de desgaste de los recubrimientos HEA AlCoCrFeNi-X (Ti, Cu). El contenido de Al tuvo la mayor influencia en la tasa de desgaste, seguido por H3/E2, la forma de desgaste y la temperatura VHT.
Descripción
Para ahorrar tiempo y costos en experimentos de fricción y desgaste, se utilizaron la composición del recubrimiento (diferentes contenidos de elementos Al, Ti y Cu), la relación de dureza y módulo elástico (H3/E2), la temperatura de tratamiento térmico al vacío (VHT) y la forma de desgaste como variables de entrada, y las tasas de desgaste de los recubrimientos de aleación de alta entropía (HEA) como variables de salida. El conjunto de datos se obtuvo completamente a través de experimentos. Se utilizaron cuatro algoritmos de aprendizaje automático (árbol de clasificación y regresión (CART), bosque aleatorio (RF), árbol de decisión de aumento de gradiente (GBDT) y aumento adaptativo (AdaBoost)) para predecir la resistencia al desgaste de los recubrimientos HEA basándose en una pequeña cantidad de datos. Los resultados muestran que, excepto por el modelo GBDT, los otros tres modelos tuvieron un buen rendimiento. Debido a la pequeña cantidad de datos, el modelo CART demostró el mejor rendimiento de predicción y puede proporcionar orientación para predecir la resistencia al desgaste de los recubrimientos HEA AlCoCrFeNi-X (Ti, Cu) para equipos de perforación. Además, se obtuvo la contribución de diferentes factores a la tasa de desgaste de los recubrimientos HEA AlCoCrFeNi-X (Ti, Cu). El contenido de Al tuvo la mayor influencia en la tasa de desgaste, seguido por H3/E2, la forma de desgaste y la temperatura VHT.