Расчет толщины закаленного слоя при поверхностном упрочнении предварительно закаленной стали ХВГ лазерным импульсом

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНЕВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Расчетно-графическая работа

по дисциплине

«Основы электрофизических методов обработки металлов»

Новосибирск 2009г.

Задание.

Рассчитать толщину закаленного слоя при поверхностном упрочнении предварительно закаленной стали ХВГ лазерным импульсом (с оплавлением поверхности) в зависимости от энергии импульса при постоянной длительности импульса равной сек и диаметре зоны воздействия равным 2мм. (Толщину закалённого слоя определить как разницу между глубиной распространения изотермы равнойи глубиной распространения изотермы равной )

.

Дано:

Определить:

толщину закалённого слоя.

Решение:

Характер источника.

Обтекание детали плазмой: происходит нагревание только поверхности детали, что говорит о поверхностном характере теплового источника

 Делаем вывод, что в нашем случае к задаче можно применять модели для поверхностного теплового источника.

  Найдем толщину закалённого слоя (все расчеты производим в среде MathCad):

,

где k – это безразмерная величина; T_i – температура изотермы.   

при,  k = 1,284;

Толщина закалённого слоя:

при k = 1,284, мм;

при ,

Вывод: в результате расчета были получена толщина закалённого слоя мм, как разница между глубиной распространения изотермы равной и глубиной распространения изотермы равной .