Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Босяков, М.Н.
Газодинамические характеристики тлеющего разряда при ионном азотировании = Gas-Dynamic Specifications of Glow Discharge During Ion Nitriding Process / М. Н. Босяков, А. А. Козлов // Наука и техника. Серия 1. Машиностроение / гл. ред. Борис Михайлович Хрусталев; учредитель Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2018. – Т.17 №5. – С. 368-377. – Режим доступа : http://rep.bntu.by/handle/data/48102. – На рус. яз.

Ионно-плазменное азотирование в тлеющем разряде – широко используемый метод поверхностного упрочнения в промышленно развитых странах мира. Ионно-плазменное азотирование – наиболее современный и технологичный вид поверхностного упрочнения деталей машин, пресс-форм, штампов и режущего инструмента. Однако в литературе отсутствует подробное описание технических характеристик и функционирования газовакуумной части установок ионного азотирования, что не позволяет оценить расход электроэнергии на работу газовакуумной системы при оценке эффективности использования данного оборудования. Рассмотрены вопросы взаимосвязи газодинамиче- ских параметров процесса азотирования (давление и расход газов) и энергетических характеристик тлеющего разряда (плотность тока, напряжение разряда) при ионном азотировании на установках промышленного типа и их влияние на процесс. На основании расчетно-практического моделирования вакуумной системы установки ионного азотирования показано, что для обеспечения независимого управления скоростью откачки и расходом газовой смеси целесообразно использовать вакуумные агрегаты – последовательно соединенные форвакуумный и двухроторный насосы. Это позволяет проводить процессы азотирования в широком диапазоне давлений при возможности обеспечивать большие расходы плазмообразующего газа при низком давлении в случае обработки больших площадей. Выявлены взаимосвязи температуры, давления в камере и плотности тока тлеющего разряда, обеспечивающие его существование в виде аномального. Показано, что чем ниже рабочее давление при проведении процесса, тем большую степень аномальности разряда можно обеспечить при одинаковой температуре садки и тем самым – большую температурную однородность, обеспечивающую равномерность азотированного слоя на всех деталях садки.
Ion-plasma nitriding in glow discharge is a widely used method of surface hardening in the industrialized countries of the world and it is the most modern and technological type of surface hardening of machine parts, molds, dies and cutting tools. However there is no detailed review in the literature of technical characteristics and operation of a gas-vacuum part in ion nitriding units and it does not allow estimating electric power consumption for operation of a gas-vacuum system while assessing efficiency of the given equipment. The paper considers problems pertaining to relationship of gas-dynamic parameters of the nitriding process (pressure and gas flow rate) and energy characteristics of the glow discharge (current density, discharge voltage) during ion nitriding at industrial plants and their impact on the process. Calculation-practical modeling of a vacuum system for an ion nitriding installation shows that it is advisable to use vacuum units which represent consistently connected forevacuum and two-rotor pumps in order to ensure independent control of a pumping speed and flow rate of the gas mixture. Such approach makes it possible to carry out nitriding processes in a wide range of pressures with the possibility to provide high plasma gas rates at a low pressure, in particular, when processing large areas. The paper has revealed temperature interrelations, chamber pressure and glow discharge current density that ensure its existence in the abnormal form. It has been shown that at lower operational pressure during the process, higher degree of discharge abnormality can be provided at uniform temperature of the batch. Due to this it is possible to attain higher temperature similarity which ensures uniformity of a nitrided layer on all parts of the batch.

621.785

общий = БД Техника
общий = ТЛЕЮЩИЕ РАЗРЯДЫ
общий = АЗОТИРОВАНИЕ
общий = ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА