ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВАКУУМНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Химико-термическая обработка обеспечивает высокие эксплуатационные свойства и долговечность большинства изделий машиностроения. Показано, что развитие возможности поверхностного упрочнения ответственных деталей может быть связано с применением новых методов их обработки. Разработана модель процесса науглероживания при вакуумной цементации, которая основана на практических результатах. Предложено решение уравнения, определяющего плотность потока углерода в зависимости от технологичеких факторов насыщения в ацетилене. При разработке расчетного метода учитывали особенность науглероживания низколегированных сталей. Приведены рекомендации по выбору циклической подачи ацетилена. Циклический режим подачи ацетилена оценивали группой параметров: структурой цикла в виде отношений времени активных а и диффузионных (пассивных) д стадий; суммарным временем активных стадий, суммарным временем диффузионных стадий, их отношением, общим числом циклов n за время насыщения τ. Исследовали две программы: первая предусматривает решение прямой диффузионной задачи, а вторая – обратной диффузионной задачи. Показано, что применение второй программы является предпочтительным.

Об авторах

Светлана Альбертовна Пахомова

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: рahomo@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-3237-3835
кафедра «Материаловедение», доцент, кандидат технических наук

Марина Алексеевна Гресс

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: dr.mgtu@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-5293-3678
кафедра «Материаловедение»

Список литературы

  1. Wołowiec-Korecka E. Modeling methods for gas quenching, low-pressure carburizing and low-pressure nitriding // Engineering Structures. 2018. V. 177. P. 489 - 505. – EDN: FPYNHZ.
  2. Болдырев А.П. Влияние фактора износа на характеристики пластинчатых поглощающих аппаратов подвижного состава железных дорог / А. П. Болдырев, А. М. Гуров, П. Д. Жиров [и др.] // Транспортное машиностроение. 2024. № 10(34). С. 27-35. doi: 10.30987/2782-5957-2024-10-27-35. – EDN GLNBUK.
  3. Pakhomova S. A. Manayev O. I. Effect of Heat Shotblast Treatment Exerted on the Contact Fatigue of Carburised Heat-Resistant Steel C0.12Cr2NiWV // Inorganic Materials: Applied Research. 2018. Vol. 9, no. 4, pp. 732-735. doi: 10.1134/S2075113318040251. – EDN VBCBAC.
  4. Балановский А.Е., Ву В.Г. Насыщение поверхности металла углеродом при плазменной поверхностной обработке // Упрочняющие технологии и покрытия. 2017. Т. 13. № 9 (153). С. 403—415. – EDN: ZHBJMP.
  5. Reinhold B. Plasma carburizing: exotic with potential. International Heat Treatment & Surface Engineering. 2009, vol. 3-4, pp. 136-140. doi: 10.1179/174951409X12542264514202.
  6. Otto F.J., Herring D.H. Vacuum carburizing of aerospace and automotive materials. Heat Treating Progress. 2005, vol. 5, no. 1, pp. 33-37.
  7. Закономерности массопереноса углерода при цементации в атмосферах низкого давления и граничные условия математической модели/ М.Ю. Семенов, П.Н. Демидов, М.Ю. Рыжова, И.П. Королев // Вестник Брянского государственного технического университета. 2016. № 3 (51). С. 102-107. – doi: 10.12737/22048. – EDN WRIVVZ.
  8. Моделирование процессов химико-термической обработки на основе интеллектуального анализа данных / С. Н. у. Абсаттаров, Н. К. Турсунов, Э. М. Бахтеев [и др.] // Universum: технические науки. 2024. № 9-2(126). С. 5-9. – EDN NNPOTC.
  9. Fedorov S., Fedorova L., Zaripov V. [et al.] Increasing the wear resistance of the executive surfaces of machine parts concentrated energy flows // Materials Today: Proceedings: 2019 International Scientific Conference on Materials Science: Composites, Alloys and Materials Chemistry, MS-CAMC, Saint Petersburg. 2020, 30 (3), pp. 388-392. doi: 10.1016/j.matpr.2019.12.382.
  10. Смирнов А.Е. Определение режимов вакуумной цементации на основе расчетного метода / А. Е. Смирнов, Р. С. Фахуртдинов, М. Ю. Рыжова, С. А. Пахомова // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. Т. 14. № 6(162). С. 269-274. – EDN XPNBVR.
  11. Семенов М. Ю., Смирнов А. Е., Рыжова М. Ю. Проблемы моделирования массопереноса углерода из насыщающей атмосферы низкого давления в сталь // МиТОМ. 2021. № 2(788). С. 39 - 43. – EDN: JUKKHD
  12. Kula P., Pietrasik, R., Dybowski K. Vacuum carburizing-process optimization // Journal of Materials Processing Technology. 2005, vol. 164 – 165, pp. 876-881. – EDN: KLULAR.
  13. Определение углеродного потенциала и коэффициента массопереноса углерода при вакуумной цементации сталей / М. Ю. Семенов, А. Е. Смирнов, Л. П. Фомина, С. Н. У. Абсаттаров // Металловедение и термическая обработка металлов. 2024. № 1(823). С. 8-13. doi: 10.30906/mitom.2024.1.8-13. – EDN FTXQTZ.
  14. Федин В.М. Обоснование применения новой технологии производства шпинтонов / В. М. Федин, Т. А. Попова, К. А. Чернышев, А. И. Фимкин // Транспортное машиностроение. 2025. № 1(37). С. 68-78. doi: 10.30987/2782-5957-2025-1-68-78. – EDN LVIOSM.
  15. Комаровский Н.В., Отока А.Г. Особенности проведения испытаний зубчатых колес тяговых передач локомотивов и моторвагонного подвижного состава (обзор) // Транспортное машиностроение. 2024. №9. С. 27-37. doi: 10.30987/2782-5957-2024-9-27-37.
  16. Atena H., Schrank F. Neiderdruck-Aufkohlung mit Hochdruck-Gasabsschreckung. HTM. 2002, vol. 57, no. 4, pp. 247–256. doi: 10.1515/htm-2002-570407.
  17. Pakhomova S.A., Unchikova M.V., Fakhurtdinov R.S. Gear wheels surface engineering by deformation hardening and carburization. Materials Science Forum. 2016, 870, pp. 383-391. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.870.383.' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.870.383.
  18. Быков Ю.А., Унчикова М.В., Пахомова С.А., Помельникова А.С., Силаева В.И. Методика выбора материала и технологии термической обработки деталей машиностроения // Заготовительные производства в машиностроении. 2015. № 8. С. 43-47. – EDN: UCLTCZ.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).