渗碳工艺计算机辅助设计

通过对气体渗碳过程的分析，对已有的数学模型进行了修改，建立了数值计算模型，在计算机上模拟了整个渗碳过程，并以要求的渗碳后的工件内的碳浓度分布为目标，优化设计出最佳的渗碳工艺。     

渗碳过程计算机仿真研究

本文依据渗碳数学模型及其边界条件,运用Crank-Nicolson有限差分法建立了计算机仿真模型。在输入必要的工艺参数后,计算机便可对渗碳的动态过程进行仿真,即能将被处理工件中的碳浓度分布规律定时地显示于CRT屏幕并打印成曲线。利用本文介绍的仿真法,不仅能方便地研究工艺参数的变化对零件机械性能的影响,而且能显著缩短实验周期,节省资金和人力。     

稀土元素对钢渗碳过程的催化作用

本文研究了稀土元素对钢渗碳过程的影响，试验结果表明，无论采用固体法或气体法，稀土元素对钢的渗碳过程都有明显的催化作用，渗速提高２０－３０％。电子控针测定证实稀土元素Ｌａ、Ｙ和Ｃｅ等被渗入钢的表面，本文还讨论了稀土对渗碳的催渗过程与机理。     

碳传递系数β值的测定及应用

本文采用“钢箔法”测定了煤油＋甲醇，煤油＋空气两种渗碳气氛的碳传递系数β，阐述了实验过程及β值的测定方法，从而获得了大量实验数据，对加快气体渗碳的速度，缩短渗碳时间有重要意义，文中还对β的应用做了探讨。     

渗碳工艺CAD软件的研究开发

本文作者研究开发的渗碳工艺ＣＡＤ软件，采用模块结构，菜单式操作，可对不同钢种进行不同渗碳工艺的工艺参数设计和渗碳过程模拟。     

关于提高蜗杆渗碳表面质量的研究

针对某厂生产的渗碳零件——蜗杆质量不稳定的问题进行了深入的理论分析和研究，结果表明造成蜗杆质量不稳定的主要原因是所用的渗碳剂甲苯和稀释剂甲醇的配比比例不当，为此通过实验找出了较为合理的炉内渗碳参数比例和渗碳工艺曲线（温度与时间），并应用计算机系统对整个过程（温度、流量、时间）进行控制，从而提高了渗碳零件——蜗杆的表面质量（金相组织与机械性能），满足了工作性能的要求。     

多段法渗碳的数学模型及其物理意义

目前最佳渗碳工艺方法,是在整个渗碳过程中对碳势进行台阶式控制。这一过程可以看成是一个多段渗碳过程。本文建立了多段法渗碳的数学模型,并讨论其物理意义。运用线性偏微分方程的可选加性质所求得的碳浓度分布函数能够描述多段法渗碳过程的物理本质。     

稀土渗碳催渗机理的研究

本文对稀土渗碳的催渗机理进行了试验研究与探讨，利用Ｄ／ｍａｘ－ⅢＢ型Ｘ射线衍射仪和Ｓ２５０－ＭＫ３能谱分析仪对稀土渗碳试样进行了微观测试分析。结果表明，在稀土渗碳时未发现有稀土元素渗入到试样里面，稀土催渗的机理是由于稀土元素对渗碳工件表面有净化作用，使渗碳工件表面吸附活性碳原子能力增强，稀土元素还能加速渗碳剂的活性碳原子分解，从而提高了渗碳工件表面碳的浓度梯度，使渗碳速度加快。     

20CrMnTi钢稀土低温渗碳工艺及应用的研究

在气体渗碳渗剂中添加微量稀土元素对渗入速度、显微组织以及性能有重大的影响。由于稀土元素具有较低的负电性和高的化学活性，在20CrMnTi钢渗碳过程中显示出优异的催渗效果，与原渗碳过程相比，可使渗入速度提高15％—20％，表层碳化物细化，质量有所提高。     

价值工程在齿轮渗碳工艺分析中的应用

从价值工程原理出发，对齿轮的生产加工全过程进行了全面和详细的分析，从中筛选出降低成本、提高价值的突破口———渗碳过程的节能型技术革新，并完成了下限渗碳的工艺试验．文中对此工艺的技术可行性和经济可行性进行了全面的分析．     

20Cr2Ni4A钢离子渗碳渗层增长动力学及其计算机模拟

本文用三元二次回归分析方法,通过试验,得出了离子渗碳渗层长大动力学与工艺参数之间定量关系的数学模型,并用计算机模拟技术对离子渗碳层增长动力学过程进行了模拟,结果表明,模拟曲线与实测值符合很好。     

渗碳钢变温渗碳过程分析

以２０ＣｒＭｎＴｉ钢为例,建立了连续冷却渗碳模型;对变温渗碳质量进行了分析计算;对渗碳后的组织情况进行预测,从而对变温渗碳的可行性进行了理论论证．     

真空离子渗碳的试验和计算机数字仿真

本文研究了离子渗碳的工艺参数和试验结果,讨论了离子渗碳过程的动力学,提出了用于计算离子渗碳工件的表面碳浓度分布的数学模型,并在TP—803微型计算机上进行了数字仿真。     

稀土在盐浴渗碳中的应用

本文研究了稀土在盐浴液体渗碳中的作用,试验表明加入稀土后,可使渗碳速度加快,渗层厚度增加,渗后淬火硬度提高,使零件达到≥HR15N89的技术要求。可取代剧毒的氰盐和微毒的“603”盐浴渗碳。     

稀土元素对钢表面晶界迁移和碳原子行为的影响

实验发现,纯铁经渗稀土处理后,其表层出现一细晶粒区域。将两种不同晶粒尺寸的20、20CrMnTi及45钢经相同稀土碳共渗工艺处理后还发现,原始晶粒细化既可增加渗层深度,又可改善渗层组织。本文以此为依据设计了稀土渗入时的晶界迁移模型,并探讨了稀土对晶界迁移及对碳原子扩散与析出机制的影响。     

奥氏体不锈钢低温离子渗碳

为避免奥氏体不锈钢在渗碳过程中析出铬的碳化物而降低其原有的耐蚀性能,开发了低温离子渗碳处理技术。利用低温离子渗碳技术对AISI 316L、AISI 321和AISI304三种不同类型的奥氏体不锈钢进行了渗碳处理,并对不锈钢渗碳层组织和性能进行了研究。结果表明,渗碳温度、渗碳时间和基体材料成分对渗碳层的组织和性能都有重要的影响。渗碳温度在400~550℃时,AISI 316L和AISI 321不锈钢可以获得无碳化物析出的具有单一γc相结构的渗碳层;XRD分析结果证实了550℃是AISI 321和AISI 316L奥氏体不锈钢的临界渗碳温度,500℃是AISI 304不锈钢的临界渗碳温度,在此温度以上渗碳时,渗碳层有铬的碳化合物析出;含有Mo或Ti的奥氏体不锈钢(AISI 316L,AI-SI 321)和不含Mo或Ti的不锈钢(AISI 304)相比,在400~500℃渗碳时可以获得较好的渗碳层。     

齿轮压力渗碳工艺研究

对20CrMnTi钢齿轮压力渗碳工艺和原理进行了研究,实验结果表明:可在保证产品硬度的前提下,显著提高渗碳速度,缩短工艺周期,降低生产成本.     

BH催渗技术对渗碳螺旋伞齿轮组织和性能的影响

使用BH催渗技术,采用渗碳温度不变、缩短渗碳时间和渗碳时间不变、降低渗碳温度两种工艺对伞齿轮进行渗碳,分析了催渗处理后伞齿轮的硬度、渗层深度、金相组织、硬度梯度及变形情况,并与原工艺渗碳处理结果进行了对比分析.实验结果表明使用BH催渗剂后的渗碳齿轮轮齿组织得到细化,热畸变减小,渗碳层深度增加,渗碳层碳化物分布形态得到改善,渗碳层硬度梯度趋于平缓.     

渗碳炉喷嘴流场的数值模拟

利用有限体积法对控制方程进行离散,并采用非结构化网格划分流动区域,对某大型渗碳炉喷嘴内及其周围区域流场进行了数值模拟研究.分别比较分析了两种不同结构喷嘴在渗碳炉内所形成的流场和温度场分布,探讨了不同流量工况对喷嘴周围流场和温度场的影响.计算结果表明：多孔喷嘴比简单的单孔喷嘴能更好地组织起渗碳炉内的流场和温度场,不同的流量工况对于渗碳环境有较大的影响.本文的模拟结果对渗碳炉的设计和生产具有一定的指导意义.