ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 324 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ После завершения перекрестной проверки наиболее успешная модель (градиентный бустинг) была заново обучена на всем наборе данных из 28 наблюдений. Для глобального ранжирования переменных извлечена важность признаков на основе примеси Джини (суммарное взвешенное уменьшение функции потерь, вносимое каждой переменной во всех 200 деревьях бустинга). Для дополнения этой глобальной меры атрибуцией на уровне отдельных наблюдений рассчитаны SHAP-значения (SHapley Additive exPlanations) с использованием бэкенда TreeExplainer библиотеки shap [21]. SHAPзначения представляют собой средний предельный вклад каждого признака, усредненный по всем возможным порядкам включения признаков, что обеспечивает теоретически обоснованное аддитивное разложение индивидуальных прогнозов. Результаты и их обсуждение Выборка значений отношения сигнал/шум (S/N) представлена в табл. 3. Средние отношения S/N для покрытий AlTiN, CrN и TiC составляют 36,64, 30,33 и 26,74 дБ соответственно, что однозначно указывает на AlTiN как на наилучшее покрытие с точки зрения износостойкости. Наивысшее индивидуальное отношение S/N (38,49 дБ) зафиксировано для покрытия AlTiN при 45 °C, нагрузке 10 Н и толщине 3 мкм; этот результат воспроизведен в повторных экспериментах (опыты № 1 и 19), что подтверждает воспроизводимость методики. Анализ динамического диапазона показывает, что покрытия TiC (10,3 дБ) и CrN (10,0 дБ) более чувствительны к изменению технологических параметров, чем AlTiN (7,7 дБ). Для CrN повышение температуры с 40 до 50 °C вызывает снижение отношения S/N примерно на 4 дБ, что свидетельствует об интенсификации окислительного изнашивания при увеличении температуры – явлении, ранее отмеченном для деградации нитридных покрытий [22]. Напротив, TiC демонстрирует наибольшую скорость изменения отношения S/N при росте нагрузки (≈ −3,5 дБ / 5 Н), что указывает на склонность этого материала к хрупкому разрушению при высоких контактных нагрузках [9]. Таким образом, химический состав покрытия является наиболее значимым фактором, определяющим износостойкость по данным анализа Taguchi, что согласуется с известными трибологическими данными [14]. Построенная RSM-модель второго порядка является хорошим предиктором интенсивности изнашивания: R2 = 0,901, скорректированный R2 = 0,834. Это означает, что модель объясняет около 90 % изменчивости отклика. Статистическая надежность модели подтверждается диаТ а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Выборочные значения отношения S/N по методу Taguchi (принцип «чем меньше, тем лучше») Selected Taguchi S/N ratio values (smaller-is-better) Опыт № Покрытие Температура, °C Нагрузка, Н Толщина, мкм Интенсивность изнашивания, мм3/(Н·м) Отношение S/N, дБ 1 AlTiN 45 10 3 0,0119 38,49 11 AlTiN 45 15 3 0,0131 37,65 23 AlTiN 40 10 3 0,0127 37,92 7 CrN 45 10 3 0,0204 33,81 9 CrN 40 15 4 0,0179 34,94 6 TiC 45 10 3 0,0289 30,78 10 TiC 50 15 4 0,0252 31,97 15 CrN 50 5 2 0,0578 24,76 3 CrN 40 5 4 0,0489 26,21 8 TiC 50 5 4 0,0674 23,43
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1