Projektowanie, kontrola i wizualizacja in-situ procesu azotowania gazowego

• Autorzy: Olik R. , Ratajski J. , Dobrodziej J. J. , Suszko T. , Michalski J. , Lipiński D.

Warianty tytułu

EN

Design, in-situ control and visualization of nitriding process

• Konferencja: Inżynieria Powierzchni, INPO 2008 ( VII; 02-05.12.2008; Wisła-Jawornik, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono kompleksowy system projektowania oraz wizualizacji i kontroli in-situ procesu azotowania gazowego. W koncepcji komputerowego projektowania wykorzystano m.in. metody sztucznej inteligencji ze względu na trudności w rozwiązywaniu analitycznym lub numerycznym złożonych zagadnień termodynamicznych dotyczących m.in. przemian fazowych. W rezultacie otrzymano możliwości polioptymalizacji oraz wieloparametrycznych symulacji przebiegu procesu połączone z wizualizacją zmian wartości parametrów w funkcji czasu oraz możliwości predykcji właściwości warstw azotowanych. Do wizualizacji in-situ wzrostu warstwy azotowanej opracowano procedury komputerowe wykorzystujące wyniki korelacji przebiegów napięciowo-czasowych czujnika rezultatu procesu (czujnika magnetycznego), bezpośredniego oraz różniczkowego, z właściwym stadium wzrostu warstwy. Procedury komputerowe umożliwiają połączenie, w trakcie trwania procesu, rejestrowanych przebiegów napięciowo-czasowych z modelem teoretyczno-eksperymentalnym procesu.

EN

In this article a comprehensive system of design, visualization and in-situ control of gaseous nitriding process has been presented. The methods of artificial intelligence for the concept of computer design were used because of difficulty in numerical and analytical solution of complex issues including the thermodynamic of phase transformation. The results are tools to polioptimalisation and multiparameters simulation of the process course allowing prediction of nitrided layers properties. The procedures to in-situ visualization of growth of nitrided layer was developed using the results of correlation of voltage-time courses registered by result sensor (magnetic sensor), direct and differential with appropriate stage of growth layer. The computer procedures allow connection, during the process, voltage-time courses with theoreticalexperimental model of the process.

Słowa kluczowe

PL

proces azotowania gazowego; wizualizacja in-situ; projektowanie procesu; układ kontroli procesu; czujnik magnetyczny; komputerowe projektowanie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 6
• Strony: 839--842
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Olik R.

autor

Ratajski J.

autor

Dobrodziej J. J.

autor

Suszko T.

autor

Michalski J.

autor

Lipiński D.

• Politechnika Koszalińska, Instytut Mechatroniki, Nanotechnologii i Techniki Próżniowej,

Bibliografia

• [1] Edenhofer B.: Carburizing and Nitriding Industry in the Ekstern Hemisphere, Prof. of the Second Intern. Conf. on Carburizung and Nitriding with Atmospheres, Cleveland, Ohio, December (1995).
• [2] Lohmann M.: HTM 54 (1999) 271.
• [3] Ratajski J.: Monitoring nitride layer growth using magnetic sensor, Surface Engineering 17 3 (2001) 193.
• [4] Ratajski J.: Czujnik magnetyczny wzrostu warstwy azotowanej jako element sterowania procesem azotowania gazowego. Inżynieria Powierzchni 2 (2004) 22-25.
• [5] Ratajski J., Olik R., Baranov A,: Control system in-situ of nitrided layer growth and deposited layer in PVD processes. Problemy eksploatacji 2 (2005) 93-105.
• [6] Ratajski J., Tacikowski J., Olik R., Suszko T., Łupicka O.: Inteligent control system for gaseous nitriding process, Metallurgia Italiana 6. (2006) 1b.
• [7] Ratajski J.: Monitorowanie wzrostu warstwy azotowanej za pomocą czujnika magnetycznego – podstawy metody. Inżynieria Powierzchni 3 (1999) 11-21.
• [8] Ratajski J.: Nowe trendy w kontroli procesu azotowania gazowego. Przegląd Mechaniczny 4 (2000) 19-23.
• [9] Ratajski J.: Monitorowanie wzrostu warstwy azotowanej za pomocą czujnika magnetycznego – przykłady zastosowań. Inżynieria Powierzchni 1 (2001) 56-66.
• [10] Dobrzański L. A., Madejski J., Malina W., Sitek W.; The prototype of an expert system for the selection of high-speed steels for cuttig toools; Journal of Materials Processing Technology 56 (1996) 873-881.
• [11] Dobrzański L. A., Madejski J.; Prototype of an expert system for selection of coatings for metals; Journal of Materials Processing Technology 175 (2006) 163-172.
• [12] Kumar S., Singh R.; A short note on an intelligent system for selection of materials for progressive die components; Journal of Materials Processing Technology 182 (2007) 456-461.
• [13] Zhecheva, S. Malinov, Sha W.; Simulation of microhardness profiles of titanium alloys after surface nitriding using artificial neural network; Surface and Coatings Technology 200 (2005) 2332-2342.
• [14] Genel K.; Use of artificial neural network for prediction of iron nitrided case depth in Fe-Cr alloys; Materials and Design 24 (2003) 203-207.
• [15] Malinov S., Sha W.; Software products for modelling and simulation in materials science; Computational Materials Science 28 (2003) 179-198.