Смирнов Андрей Евгеньевич

В данной статье представлен научно-практический комментарий к профессиональным стандартам специалистов по наладке и испытаниям технологического оборудования термического производства; по анализу и диагностике технологических комплексов термического производства; по автоматизации и механизации технологических процессов термического производства. Разъяснены положения данных стандартов по отнесению трудовых функций указанных специалистов к определенным уровням квалификации в зависимости от степени сложности термического оборудования и технологических процессов. Приведены конкретные примеры. Показана необходимость обеспечения высокого уровня профессиональной квалификации специалистов в названных областях.

Приведены результаты исследований вакуумной комбинированной химико-термической обработки стали ВКС-10, которая состоит из последовательно проводимых вакуумной цементации, окончательной термической обработки, шлифования и ионно-плазменного азотирования на заключительной стадии. Представлены результаты серии экспериментальных исследований вакуумной цементации и вакуумной комбинированной химико-термической обработки. Показана возможность получения протяженных диффузионных слоев, формируемых при вакуумной цементации, с высокой поверхностной твердостью, получаемой после ионно-плазменного азотирования. Проведена оценка влияния общего времени процесса и соотношения времен активной и пассивной стадий циклической подачи среды на параметры диффузионных слоев. Проведены испытания на изнашивание и получены значения коэффициентов трения и скоростей изнашивания для вакуумной цементации(ВЦ) и ионно-плазменного азотирования(ИА).

В представленной статье рассмотрен большой технологический потенциал вакуумной термической и химико-термической обработки, универсальные установки которой предоставляют возможность упрочнять различные тяжелонагруженные детали машин, приборов и инструмента. Несущая способность обрабатываемых изделий определяется насыщенностью диффузионного слоя, структурой приповерхностной области и сердцевины. Сложные закономерности влияния технологических факторов процессов обработки на результирующие свойства обуславливают целесообразность проектирования режимов упрочнения на основе применения расчетных методов.

Значительные ресурсы повышения комплекса эксплуатационных свойств ответственных деталей машин заключены в разработке новых технологий термической и химико-термической обработки, основанных на активизации процессов диффузионного насыщения и обеспечивающих объемное и поверхностное ультрамелкодисперсное или  наноструктурное состояние конструкционных материалов. В статье представлены результаты оценки износостойкости и микротвердости сталей ВКС-7 и ВКС-10 после комплексной обработки, включающей два этапа: 1 - предварительную пластическую деформацию методом теплой осадки и 2 - ионно-плазменное азотирование или вакуумную цементацию. Проведен анализ взаимосвязи твердости и износостойкости.

В статье разработана и описана математическая модель совместного насыщения комплексно-легированной стали углеродом и азотом в атмосфере низкого давления. Разработан  программный продукт, который  предоставил возможность на основании параметров технологического процесса ВНЦ рассчитывать для стали ВКС-10 концентрационные кривые углерода, азота и основных легирующих элементов, а также основные характеристики фазового состава в табличном и графическом виде.  Учтено влияние сложного химического состава данной стали на формирование диффузионного слоя. Показана удовлетворительная адекватность разработанной модели в интервале температур от 880 до 940 °C, характерных для высокотемпературной нитроцементации. При помощи математической модели исследованы закономерности формирования диффузионных слоев в зависимости от технологических факторов вакуумной нитроцементации.

Значительные ресурсы повышения комплекса эксплуатационных свойств ответственных деталей машин заключены в разработке новых технологий термической и химико-термической обработки, основанных на активизации процессов диффузионного насыщения и обеспечивающих объемное и поверхностное ультрамелкодисперсное или наноструктурное состояние конструкционных материалов. В статье представлены результаты оценки износостойкости и микротвердости сталей ВКС-7 и ВКС-10 после комплексной обработки, включающей два этапа: 1 - предварительную пластическую деформацию методом теплой осадки и 2 - ионно-плазменное азотирование или вакуумную цементацию. Проведен анализ взаимосвязи твердости и износостойкости.

Определены регрессионные зависимости углеродного и азотного потенциала от температуры и концентрации ацетилена при насыщении железа и комплексно-легированных сталей в плазме тлеющего разряда. Выявлено определяющее влияние скорости адсорбции молекул ацетилена на интенсивность массопереноса углерода. На основе анализа экспериментальных данных, термодинамических соотношений и структуры молекулы ацетилена определена наиболее вероятная реакция его диссоциации. Показано влияние твердорастворного и реакционного механизмов насыщения на кинетику массопереноса углерода при ионной цементации.

Проведено экспериментальное изучение насыщения углеродом и азотом комплексно-легированной стали в атмосфере низкого давления. Показана возможность увеличения количества остаточного аустенита и повышения дисперсности карбонитридной фазы в ходе вакуумной нитроцементации по сравнению с вакуумной цементацией. Управляющие факторы вакуумной нитроцементации оптимизированы на основе применения  математической модели процесса.