一种计算脉冲渗碳过程气体流量的方法技术

本发明专利技术涉及一种计算脉冲渗碳过程气体流量的方法。本发明专利技术所述方法能给出每个渗碳过程特别是强渗过程中渗碳气体的流量以及真空低压渗碳过程表面碳浓度和渗碳深度随时间的变化过程，实现真空低压渗碳过程的高精度控制；基于本方法，可以建立材料的表面传递系数与扩散系数与渗碳后工件碳浓度分布的关系，从而通过真空低压渗碳后工件的性能计算材料的表面传递系数与扩散系数；此外，本方法并不局限于强渗

【技术实现步骤摘要】
一种计算脉冲渗碳过程气体流量的方法


[0001]本专利技术涉及真空低压渗碳领域，具体说是一种计算脉冲渗碳过程气体流量的方法。

技术介绍

[0002]真空低压渗碳起源于上世纪六十年代的真空固体渗碳。随着技术的发展，逐渐形成了以乙炔为渗碳介质，以脉冲为工作方式的真空低压渗碳工艺。在绿色减碳的时代背景下，真空低压渗碳作为一种清洁、高效、绿色的热处理技术受到广泛关注。
[0003]真空低压渗碳技术的一个优势在于较高的碳利用率。碳利用率是指渗入工件的碳与通入炉体的碳总量的比值。渗碳过程的碳损失主要来源于两个方面：一种是经气体就流出炉体的碳，如在真空渗碳过程中被真空泵抽走的气体带走的碳；另一种是在渗碳过程中在工装或炉体内壁产生积碳，造成碳的浪费，且会带来需定期清理炉体的问题。相比于气体渗碳，真空低压渗碳用气量少，积碳少，因而碳利用率高。一般而言，气体渗碳碳利用率为1%左右。而真空低压渗碳可达40%以上。
[0004]在真空低压渗碳过程中，渗碳气压越小，在每个脉冲过程中，真空系统抽走的气体越少。同时，存在一个合适的渗碳气压既能保证碳的表面传递本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算脉冲渗碳过程气体流量的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，使用n
‑
1个间断点将渗层分为n段；步骤2，在步骤1得到的各段渗层内，分别采用m项一元多项式函数对碳浓度分布进行拟合，拟合后形成的n个多项式组合成分段函数，分段函数在渗层内的积分值与拟合前碳浓度分布在渗层内的积分相等；分段函数如下式（1）：（1）；上式中，L1‑
L
j
为间断点，C
b
为基体碳浓度，a
ji
为分段函数的系数，j=1,2,3,
…
,n，z为渗层深度，M(z)为经曲线拟合后的碳浓度；步骤3，将分段函数M(z)代入格林函数法的积分方程中，积分计算当前渗碳过程的碳浓度分布；积分方程如下式（2）所示：（2）；上式中：G(x,z,t,0)和G(x,0,t,τ)均为格林函数，分别为格林函数G(x,z,t,τ)中τ取0和z取0时的表达式；M(z)为渗碳过程初始时的碳浓度分布；S(τ)为边界函数；C(x,t)为当前渗碳过程的碳浓度分布；x为渗碳层深度；t为当前渗碳过程消耗的时间，τ为当前渗碳过程的瞬时时间点，取值范围为0至t，是积分计算的中间变量；z为渗碳层深度，是积分...

【专利技术属性】
技术研发人员：马靖博，丛培武，徐跃明，陆文林，杜春辉，姚佳伟，陈旭阳，游芯竹，陈圣霖，李闯，
申请(专利权)人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：