Тепловые процессы и материалы при плазменном нагреве

Страница 6

где Р - тепловая мощность источника нагрева;

d - диаметр сопла;

υ - скорость обработки.

В работах Токмакова В.П., Гречневой М.В., Петухова А.В., Скрипкина А.А., Матханова В.Н. приводятся расчетные данные, позволяющие определить темпера­туру нагрева и скорость охлаждения металла. Построены номограммы для выбора оптимальных режимов плазменного упрочнения. Экспериментальные исследования процесса плазменного упрочнения сталей 9ХФ, 40Х, У8, Х12М,проведенные эти­ми авторами , показали, что максимальная поверхностная твердость после упрочнения пропорциональна величине углеродного эквивалента Сэкв

, а глубина упрочнениязависит от коэффициента температуропроводности. Это позволило авторам установить зависимость вида:

HWmax

=f

(

g

, υ, Сэкв);

h

=

f

2

(

g

, υ, а)

В явном виде уравнения этих зависимостей выглядят следующим образом:

HVmax = 10-3 ﴾-

0.308271 υ2+1.23441

g

2

+12.792

a

2

+1.71723 υ

g

- 1.54273 υ

C

экв

– 1.7919 υ+ 0.36981

g

-18.2439

C

экв

+11,223

)

h max = 262.506υ2 +50.3667g2 +1466.729а2 +107.754υg + 53.1505υα - 47.1105gа -

- 938.111υ + 199.495g – 5.6734а + 686.691

Полученные результаты, по мнению авторов, свидетельствуют о хорошем совпадении экспериментальных и расчетных данных, что позволяет, не проводя экспериментов, прогнозировать максимальную твердость и глубину упрочненных поверхностей, табл.2.3., 2.4.

Табл.2.3

Экспериментальные и расчетные значения поверхностной твердости

HWmax

, в зависимости от входных параметров (

g

, υ , С экв)

V, м/c

g, кВт/м2

C,%

HVэксп, МПа

HVрас, МПа

1

2

3

4

5

6

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

5

5

5

1

1

1

2,5

2,5

2,5

2,5

10

15

25

10

15

25

10

15

20

25

0,05

1,05

0,9

0,9

0,45

0,6

0,45

0,75

0,6

0,9

6000

10500

9000

6700

5900

5300

3100

4200

4900

9800

6383

10156

8702

6359

6045

5852

2961

4369

5202

8000

Табл.2.4.

Экспериментальные и расчетные значения глубины упрочнения

от

hmax

входных параметров

υ, м/c

g, кВт/м2

а, см2/с

hэксп, МПа

hрас, МПа

1

2

3

4

5

6

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

1,5

1,5

1,5

1,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

10

15

20

25

30

10

15

20

25

10

15

20

25

30

0,1

0,15

0,12

0,06

0,08

0,15

0,08

0,06

0,1

0,06

0,1

0,08

0,12

0,15

600

890

920

930

1250

310

250

130

410

45

120

140

330

500

623

831

882

945

1167

335

162

173

390

53

196

150

343

529

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7