очистка детали перед ионным азотированием

УДК 669-1Россия, МГТУ им. Н.Э. БауманаРоссия, МИИТРоссия, МГУ им. М.В. Ломоносоваya.bormag@yandex.ru Введение Из всех видов азотирования ионный процесс доведен до технологического совершенства, отвечает большинству современных требований и оценивается как высокопроизводительный, высокоэффективный, энергосберегающий и экологически чистый. В то же время существует необходимость математического описания отдельных этапов процесса и разработки общей модели, позволяющей более надежно управлять ходом процесса и проводить предварительные расчеты результатов обработки. Моделирование процесса ионного азотирования, как и любых других процессов химико-термической обработки, привлекает все большее внимание теоретиков и практиков, так как позволяет глубже понять процесс насыщения, найти параметры управления и проводить прогностические расчеты толщины слоя, структуры и свойств упрочненных деталей без дополнительных экспериментов. Степень достоверности получаемых результатов во многом зависит от объективной информации о технологическом процессе, азотном потенциале среды и точности математического описания физических явлений при обработке. Обычно моделирование развивается по следующим направлениям: аналитическому, численному и эмпирическому. Эти направления применяют на всех стадиях технологического процесса химико-термической обработки: для моделирования взаимодействия элементов системы в насыщающей среде, на обрабатываемой поверхности и в поверхностном слое детали. В то же время математическое моделирование ионного азотирования, проводимое в течение длительного времени, еще не вышло за пределы решения уравнений диффузии и определения коэффициентов диффузии в фазах на чистом железе. То есть моделирование ионного азотирования ограничивается только процессами в обрабатываемом материале, не затрагивая насыщение легированных сталей и технологические параметры обработки. Применяемые отдельные эмпирические формулы позволяют только рассчитать оптимальные условия в отдельных случаях обработки без связи с выходными параметрами.  Наиболее продуктивным является комбинированный путь моделирования ионного азотирования, так как при полном аналитическом или численном моделировании постоянно возникает необходимость обращаться к экспериментам для уточнения модели и внесения поправок, а также для повышения достоверности математической модели существует необходимость использования характеристик, которые еще не определены. Целью данной работы является создание алгоритма расчета выходных параметров ионного азотирования на основе анализа его особенностей, найденного связующего коэффициента и объединения отдельных  стадий обработки.Новизна работы заключается в оригинальной трактовке явления в насыщающей среде и обрабатываемом материале при ионном азотировании, а также выявлении способа объединения отдельных стадий процесса в расчетную схему, основанном на принципе подобия и идентификации. Методика проведения исследованийПроцесс ионного азотирования различных конструкционных сталей проводился на лабораторной установке МГТУ им. Н.Э. Баумана, позволяющей в широких пределах изменять параметры технологического процесса. Исследования проводились при 500 – 650 0С в течение 1 – 36 ч. в средах на основе диссоциированного аммиака, смеси азота и водорода, а также смеси азота и аргона. С целью экономии времени и материалов, а также для построения математической модели, применялось математическое планирование экспериментов по методу Бокса-Уилсона. Построенные математич

авторы: Герасимов С. А., Крукович М. Г., Бадерко Е. А., Клочков Н. П.

Инженерное образование # 01, январь 2013

Моделирование процесса ионного азотирования.

Эл № ФС 77 - 48211. Государственная регистрация №0421200025. ISSN 1994-0408

Наука и Образование: научно-техническое издание: Моделирование процесса ионного азотирования.