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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».