Symulator kinetyki wzrostu warstwy azotowanej – narzędzie wspomagające projektowanie procesów azotowania

• Autorzy: Kowalska J.

Warianty tytułu

EN

Simulator of the kinetics of nitrided layer growth – application supporting designing nitiriding processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiony został symulator kinetyki wzrostu warstwy azotowanej, będący aplikacją wspierającą nowoczesną metodę regulowanego azotowania gazowego – ZeroFlow. Metoda ZeroFlow znajduje zastosowanie w azotowaniu wybranych elementów pojazdów samochodowych, takich jak: wały korbowe, wałki rozrządu, pierścienie tłokowe, sprężyny i grzybki zaworów, sworznie tłokowe, czy też dysze do pompowtryskiwaczy. Dzięki wykorzystaniu modeli symulacyjnych opisujących kinetykę wzrostu warstwy azotowanej możliwe jest opracowanie dla każdej z tych części specjalnie dedykowanych procesów o odpowiednio dobranych parametrach; oznacza to, że symulator kinetyki wzrostu warstwy azotowanej umożliwia zaprojektowanie procesu zapewniającego otrzymanie warstw azotowanych o ściśle określonych własnościach: wymaganej budowie fazowej wraz z grubościami stref/faz w niej występujących oraz wymaganych rozkładach twardości. Ponadto, dzięki zastosowaniu modeli kinetyki wzrostu warstwy azotowanej warstwy te są wytwarzane w możliwie najkrótszym czasie oraz przy najmniejszym zużyciu gazów i energii. Azotowanie przy użyciu metody ZeroFlow (oraz symulatora kinetyki wzrostu warstwy azotowanej) jest zatem zarówno ekonomiczne, jak i ekologiczne, przez co spotyka się ono z rosnącym zainteresowaniem ze strony odbiorców przemysłowych. Poszczególne przykłady przemysłowych zastosowań symulatora zostaną przedstawione w artykule. Ponadto, w artykule omówione zostaną również główne funkcje, możliwości i zalety symulatora kinetyki wzrostu warstwy azotowanej; zaprezentowana zostanie także funkcja „simulation solver”, umożliwiająca optymalizację parametrów procesu.

EN

Paper presents simulator of the kinetics of nitrided layer growth. Simulator of the kinetics of nitrided layer growth is an application, which supports new method of controlled gas nitriding called ZeroFlow. ZeroFlow method is used for nitriding selected car engine parts, such as crankshafts, camshafts, piston rings, poppet valve springs and discs, piston pins or nozzles for unit injectors. Through the use of simulation models it is possible to develop the specially dedicated processes with specific parameters for each of this parts, which means that simulator of the kinetics of nitrided layer growth enables forming of nitrided layer with strictly defined properties: required phase structure with thicknesses of particular zones that occurs in it and required hardness distribution. Moreover, through the use of simulation models this layers are obtained in the shortest possible time, which is connected with the lowest energy and gases consumption; therefore, nitriding process using ZeroFlow method (and simulator of the kinetics of nitrided layer growth) is both economical and environmentally friendly and meets with an increasing interest from the industrial consumers. Particular examples of industrial applications of simulator will be mentioned in article. Moreover, this article will show main functions, possibilities and advantages of simulator program; it will also present function called “simulation solver”, which allows optimization of process parameters.

Słowa kluczowe

PL

metoda ZeroFlow; azotowanie; symulator kinetyki wzrostu warstwy azotowanej

EN

ZeroFlow method; nitrification; Simulator of kinetics of nitrided layer growth

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 17, nr 12
• Strony: 1075--1081
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Kowalska J.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych

Bibliografia

• 1. Campbell F.C., Elements of metallurgy and engineering alloys, ASM International, Ohio, 2008.
• 2. Kowalska J., Niskoemisyjne, ekologiczne azotowanie elementów pojazdów samochodowych przy wykorzystaniu metody ZeroFlow, Autobusy, Vol. 6, Instytut Naukowo-Wydawniczy Spatium, str. 236-241, Radom, 2016.
• 3. Małdziński L., Termodynamiczne, kinetyczne i technologiczne aspekty wytwarzania warstwy azotowanej na żelazie i stalach w procesach azotowania gazowego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2002.
• 4. Małdziński L., Niskoemisyjne, ekonomiczne regulowane azotowanie gazowe ZeroFlow, Technologie Zero-Emisji, Wydawnictwo Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, str. 189-229, Poznań, 2011.
• 5. Małdziński L., Bazel M., Korecki M., Miliszewski A., Przygoński T., Controlled nitriding using ZeroFlow method. Industrial experiences, Heat Treating Progress, Vol. 9/4, ASM International, str. 19-22, Ohio, 2009.
• 6. Małdziński L., Bazel M., Korecki M., Miliszewski A., Przygoński T., Przemysłowe zastosowania azotowania gazowego metodą ZeroFlow, Inżynieria Powierzchni, Vol. 15/3, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, str. 48-53, Warszawa, 2010.
• 7. Małdziński L., Tacikowski J., ZeroFlow gas nitriding of steels, Thermochemical Surface Engineering of Steels, Woodhead Publishing, str. 459-483, Cambridge/Waltham, 2015.
• 8. Pye D., Practical nitriding and ferritic nitrocarburazing, ASM International, Ohio, 2003.