Кинетическая модель диффузионного насыщения с учетом возможности формирования многофазной структуры в диффузионной зоне. Влияние легирования на кинетические параметры процесса для решения задач прогнозирования структурообразования при азотировании.
Аннотация к работе
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРабота выполнена в Московском государственном техническом университете им. Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор Защита состоится «____» сентября 2006 года в часов на заседании диссертационного совета Д212.141.04 в Московском государственном техническом университете им. Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью организации, просим направлять по адресу: 105005, г.Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: На основе моделирования процессов диффузии и определения доминирующих факторов структурообразования при азотировании изучить закономерности упрочнения диффузионной зоны в зависимости от легирования и предварительной термической обработки. Для прогнозирования эволюции строения диффузионной зоны при азотировании разработать кинетическую модель процесса диффузионного насыщения с учетом возможности формирования многофазной структуры в диффузионной зоне. Исследовать влияние легирования на кинетические параметры процесса для решения задач прогнозирования структурообразования при азотировании. азотирование сталь диффузионный структурообразование Научная новизна работы заключается в следующем: Разработана кинетическая модель, которая позволяет исчерпывающе описывать процесс формирования диффузионной зоны при азотировании и открывает возможность использования разработанных методических подходов в любой другой системе. Разработана методика определения эффективных значений коэффициентов диффузии в фазах при диффузионном насыщении элементами в процессах химико-термической обработки.На основе расчетных и экспериментальных данных, а также с использованием теоретических представлений разработаны научно обоснованные подходы для объяснения влияния легирования и структурного состояния, формируемого предварительной термической обработкой, на свойства стали после азотирования. Представленная диффузионная модель позволяет прогнозировать распределение диффундирующего элемента по толщине слоя и определить кинетику роста фаз в диффузионной зоне при азотировании. Сравнение результатов расчетов на основе использования модельных представлений с экспериментальными данными исследований свидетельствует об адекватности предлагаемой математической модели, ее непротиворечивости физическим представлениям о механизме массопереноса диффундирующего элемента в условиях многофазных системы. Этот метод основан на аналитической интерпретации результатов численного решения диффузионной задачи, позволяющей получить зависимости влияния значений коэффициентов диффузии элемента в фазах на результат численного эксперимента в виде толщин фаз в диффузионной зоне. Исследование влияния легирования на кинетические параметры азотирования с использованием предлагаемой методики показало, что в стали углерод сильно уменьшает коэффициенты диффузии азота в ?-фазе, что объясняется влиянием углерода на возрастание удельной поверхности межфазных границ: увеличением объемной доли перлитной составляющей.
План
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В РАБОТАХ
Герасимов С.А., Третьяков В.И., Бай Фан. Моделирование процессов формирования диффузионной зоны при азотировании //Образование через науку: Тез: докладов международного симпозиума, посвященного 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана. - Москва, 2005. -С.258-259.
Третьяков В.И., Бай Фан, Ампилогов А.Ю. Моделирование процессов формирования диффузионной зоны при ограниченной растворимости насыщающего элемента в сплаве // МИТОМ. - 2006. - №5. - С.22-26.
Третьяков В.И., Бай Фан, Ампилогов А.Ю. Математическое моделирование диффузии при ограниченной растворимости диффундирующего элемента в матрице // Заготовительные производства в машиностроении. - 2006. - №7. - С.45-48.