Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Определение углеродного потенциала и коэффициента массопереноса углерода при вакуумной цементации сталей

Михаил Юрьевич Семёнов, Андрей Евгеньевич Смирнов, Людмила Петровна Фомина, Салохиддин Нуритдин-угли Абсаттаров

Аннотация


Выполнен анализ граничных условий для описания массопереноса углерода из бескислородных атмосфер низкого давления в сталь при вакуумной цементации. Показано влияние содержания карбидообразующих легирующих элементов на значения углеродного потенциала ацетиленовых атмосфер низкого давления при разных температурах процесса вакуумной цементации. Установлены температурные зависимости коэффициента массопереноса углерода для сталей разного химического состава.


Ключевые слова


математическое моделирование; численные методы; уравнения диффузии; граничные условия; массоперенос углерода; углеродный потенциал; коэффициент массопереноса; вакуумная цементация

Полный текст:

PDF

Литература


Kula P., Pietrasik, R., Dybowski K. Vacuum carburizing-process optimization // Journal of Materials Processing Technology. 2005. V. 164 – 165. P. 876 – 881.

Мордовин А. И., Фомина Л. П., Смирнов А. Е., Рыжов Н. М. Анализ эффективности газовых сред при вакуумной цементации // Упрочняющие технологии и покрытия. 2008. № 11(47). С. 31 – 35.

Рыжов Н. М., Смирнов А. Е., Фахуртдинов Р. С., Мордовин А. И. Вакуумная цементация хромоникелевой стали // МиТОМ. 2008. № 2(632). С. 25 – 29. (Ryzhov N. M., Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S., Mordovin A. I. Vacuum carburizing of chromium-nickel steel // Metal Science and Heat Treatment. 2008. V. 50, No. 1 – 2. P. 63 – 67).

Рыжов Н. М., Смирнов А. Е., Фахуртдинов Р. С. и др. Особенности вакуумной цементации теплостойкой стали в ацетилене // МиТОМ. 2004. № 6(588). С. 10 – 15. (Ryzhov N. M., Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S. et al. Special features of vacuum carburizing of heat-resistant steel in acetylene // Metal Science and Heat Treatment. 2004. V. 46, No. 5 – 6. P. 230 – 235).

Wołowiec-Korecka E. Modeling methods for gas quenching, low-pressure carburizing and low-pressure nitriding // Engineering Structures. 2018. V. 177. P. 489 – 505.

Zajusz M., Tkacz-Śmiech K., Danielewski M. Modeling of vacuum pulse carburizing of steel // Surface and Coatings Technology. 2014. V. 258. P. 646 – 651.

Wołowiec-Korecka E. Methods of data mining for modelling of low-pressure heat treatment // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2017. V. 85(1). P. 31 – 40.

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. (Semenov M. Yu., Smirnov A. E., Ryzhova M. Yu. Problems of simulation of carbon mass transfer from low-pressure saturating atmosphere into steel // Metal Science and Heat Treatment. 2021. V. 63, No. 1 – 2. P. 101 – 105).

Collin R., Gunnarson S., Thulin D. A mathematical model for predicting carbon concentration profiles of gas-carburized steel // J. Iron Steel Inst. 1972. V. 210. P. 785 – 789.

Рыжов Н. М., Смирнов А. Е., Фахуртдинов Р. С. Управление насыщенностью углеродом диффузионного слоя при вакуумной цементации теплостойких сталей // МиТОМ. 2004. № 8. С. 22 – 27. (Ryzhov N. M., Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S. Control of carbon saturation of the diffusion layer in vacuum carburizing of heat-resistant steels // Metal science and heat treatment. 2004. V. 46. P. 340 – 344).

Семенов М. Ю., Смирнов А. Е., Рыжова М. Ю. Расчет концентрационных кривых углерода при вакуумной цементации сталей // МиТОМ. 2013. № 1(691). С. 38 – 42. (Semenov M. Yu., Smirnov A. E., Ryzhova M. Yu. Computation of carbon concentration curves in vacuum carburizing of steels // Metal Science and Heat Treatment. 2013. V. 55, No. 1 – 2. P. 38 – 42).

Могутнов Б. М., Томилин И. А., Шварцман Л. А. Термодинамика железо-углеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1972. 328 с.

Могутнов Б. М., Томилин И. А., Шварцман Л. А. Термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1984. 206 с.

Grдfen W. New results of carbon transfer with low-pressure carburizing with acetylene // Haerterei-Technische Mitteilungen: HTM. 2003. 58, 5.

Семенов М. Ю. Управление строением цементованных слоев теплостойких сталей. Часть I // МиТОМ. 2013. № 5(695). С. 31 – 38. (Semenov M. Y. Control of heat-resistant steel carburized layer structure. Part I // Metal Science and Heat Treatment. 2013. V. 55, No. 5 – 6. P. 257 – 264).

Семенов М. Ю. Управление строением цементованных слоев теплостойких сталей. Часть II // МиТОМ. 2013. № 6(696). С. 32 – 37. (Semenov M. Y. Control of heat-resistant steel carburized layer structure. Part II // Metal Science and Heat Treatment. 2013. V. 55, No. 5 – 6. P. 316 – 321).




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.1.8-13

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024