真空渗碳及气体渗碳的物理化学(二)(碳的传递系数和扩散系数)

依据前文提出的“过渡范围”说法和碳势的热重测定法,确定天然气渗碳中碳的传递系数和扩散系数。     

气体渗碳碳势模型

当渗碳气氛处于介平衡状态时，在实验的基础上建立了氧探头测定渗碳炉碳势的数学模型。实验证明，该数学模型较为精确，有一定实用价值。     

滴注式气体渗碳过程的计算机控制

在井式气体渗碳炉中,采用滴注法进行气体渗碳时,炉内气氛中的化学反应往往达不到平衡。在这种情况下,用建立在化学平衡基础上的间接法对炉内气氛的碳势进行测量和控制,不易得到理想的结果。本文提出采用热丝法直接对炉内气氛的碳势进行测量和控制,阐述在这种条件下在不同碳势的气氛中渗碳时,工件表面碳含量、渗碳层深与渗碳时间的关系和沿层深碳浓度分布的预计,以及渗碳过程的计算机控制。结果表明,控制精度碳势为±0.05％,表面碳浓度为±0.05％,层深为±0.1mm;沿层深各点碳浓度分布的预计值与实测值偏差±0.1％。     

电阻法测定碳传递系数的研究

本文根据铁丝在渗碳过程中截面平均碳浓度的变化规律,导出了电阻法测定碳传递系数β新的数学模型。该模型具有计算精度高,β、D可同时测定等优点。     

电阻碳势传感器及其在气体渗碳计算机控制中应用

本文介绍了电阻碳势传感器的结构特点,简述了其用于碳势测控的基本原理和实用结果。将该传感器与微型计算机配合对滴注式气体渗碳过程中的碳势进行控制,结果表明,其使用性能稳定可靠,反映速度较快,碳势控制精度可达±0.05％。     

适度过饱和碳势下气体渗碳速度研究

本文研究了快速过饱和渗碳方法。通过分析渗层的金相组织和表面含碳量,提出了在适度过饱和条件下,试样和工件表面有适量积碳出现时,提高渗速的原理和机制。     

热传导过程传递系数的分析

基于热传导的基础理论和热力学的基本概念 ,从基本定义式出发 ,对热传导过程中能量的传递系数进行了分析 ,得出了初步的理论计算公式 .以图表方式将总热量传递的热物性参数与相应的传递系数作了比较 ,为进一步进行能量传递和输运过程的系统理论分析和研究提供了有效的理论依据     

热传导过程YongWu传递系数的分析

基于热传导的基础理论和热力学Yong的基本概念,从基本定义式出发,对热传导过程中YongWu能量的传递系数进行了分析,得出了初步的理论计算公式。以图表方式将总热量传递的热物性参数与相应的YongWu传递系数作了比较,为进一步进行能量传递和输运过程的系统YongWu理论分析和研究提供了有效的理论依据。     

气体渗碳中碳黑作用的探讨

本文对气体渗碳中出现的碳黑问题,做了某些试验,并进行了有关热力学分析,进而讨论了在气体渗碳中碳黑的作用和利弊以及如何利用碳黑在气体渗碳中的有益作用和避免其有害作用。     

大型滴注式气体渗碳炉渗碳过程的自动控制

对气体渗碳理论和渗碳过程自动控制所涉及的有关技术问题进行了深入分析讨论，对大型滴注式气体渗碳炉高碳势深层渗碳过程自动控制提出了一项适应于国内资源和现有技术装备水平的技术方案，并对此进行了详细分析论证。     

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，文中还对产的应用做了探讨     

气体的输运过程与输运系数

根据气体输运过程粘滞、热传导和扩散这三种现象的共有特性,推导了输运过程遵循的共同规律,给出了推证气体输运系数公式的一种方法,避免了热学教科书中对三种输运现象分别进行了讨论带来的麻烦。     

气体渗碳碳势控制机理及渗层碳浓度分布数学模型

从吸附角度分析了气体渗碳过程,高温奥氏体中铁对碳原子的吸附为物理吸附,碳化物形式元素产生化学吸附。根据所采用渗碳钢的化学成分及渗件表面含碳量,对炉气碳势进行定量控制。根据菲克定律,在恒定碳势、扩散系数Ｄ与碳浓度分布无关且为常数的条件下,给出了渗层碳浓度分布的数学模型。     

在气体渗碳过程中T—CP、β、D关系

本文通过对影响渗碳速度的几个主要因素的实验研究,发现了碳势Cp传质系数β、扩散系数D与温度T之间具有一定的规律性关系,即在温度发生变化时碳势Cp、传质系数β、扩散系数D都要按着一定的规律随之变化.作者将上述的规律绘成示意图,即T—Cp、β、D关系图.     

碳的扩散系数和传递系数的一种计算方法

介绍了根据渗碳试验碳浓度测试结果计算碳的扩散系数和传递系数及相关常数的原理和数学模型，给出了渗碳试验的设计原则，并利用C18钢渗碳试验结果，进行了数值计算。对计算结果的误差分析和实验验证表明，用本文提出的方法计算碳的扩散系数和传递系数是可行的。     

计算机辅助设计气体渗碳工艺

通过对气体渗碳工艺设计过程的分析，利用模拟效果较好的数学模型编制渗碳工艺设计程序。该程序可根据渗碳后工件渗层的有效硬化层深度、表面碳浓度或表面硬度等技术指标和最高温度、最高碳势等一些渗碳工艺的约束条件，通过工艺设计程序能自动优化设计出最佳的渗碳工艺。     

传递过程中过程速率的类似及其联系

传递过程中过程速率的类似及其联系黄林江（平顶山师专化学系，平顶山市４６７００２）过程速率是化工原理课（或化工基础课）中的重要概念，在各类教材（指上述课程，下同）中频频涉及，并有准确的定义和通俗的公式来表述：过程速率是指单位时间内所能传递的能量或物质量...     

滴注式气体碳氮共渗过程的数学模型

介绍了以甲醇、煤油和氨作为渗剂，在实际生产条件下进行滴注式气体碳氮共渗工艺试验，将试验结果用数理统计的理论与方法建立了氧电势－碳势的数学模型，该数学模型用于齿轮碳氮共渗取得了令人满意的效果，根据渗层碳分布数学模型，对碳氮共渗过程的渗层深度和碳分布进行了计算机求解，计算值与实测值符合得较好。     

范德瓦尔斯气体的粘滞系数

在考虑了分子间相互作用力的Sutherland模型的基础上，较为严格深入地讨论了范氏气体粘滞系数及相关问题，对理想气体的粘滞系数提出了一种修正方案。     

真空渗碳及气体渗碳的物理化学(一)(用热重法研究渗碳反应动力学)

本文对吸热式气氛中,影响碳势的自由度数作了热力学分析。考察了目前碳势测量方法准确度不高的根本原因。用热重法对天然气真空渗碳和气体渗碳反应动力学进行试验研究,从实验结果考察了气体渗碳多相反应的控制环节和天然气真空渗碳的动力学规律。