Введение
1. Современное состояние проблемы газового азотирования 10
1.1 Общая характеристика процесса химико-термической обработки (ХТО) 10
1.2 Диффузия в металле 12
1.3 Свойства азотированной стали 15
1.4 Газовое азотирование как вид ХТО 18
1.5 Технологические операции газового азотирования 23
Выводы 29
2 Системное математическое моделирование технологии газового азотирования 30
2.1 Система математических моделей технологических процессов 30
2.2 Механизм упрочнения поверхности при азотировании 32
2.3 Структура азотированного слоя 38
2.4 Образование нитридов при азотировании 43
2.5 Твердость азотированного слоя 46
2.6 Остаточные напряжения при азотировании 47
2.7 Термообработка азотированной стали 49
2.8 Диффузионное насыщение при азотировании 50
Выводы 57
3 Конструктивные математические модели газового азотирования ...58
3.1 Термодинамический базис конструктивных математических моделей тепло-массопереноса 58
3.2 Модель массопереноса с движущимися границами 64
3.3 Аналитический метод решения краевой задачи массопереноса с движущимися границами 72
3.4 Численная комбинированная математическая модель процесса диффузии при газовом азотировании 81
3.5 Численное решение многофазных нелинейных задач Стефана с подстановкой Ландау 91
Выводы 97
4 Оптимальное управление процессом газового азотирования 98
4.1 Современное состояние проблемы оптимизации процесса газового азотирования 98
4.2 Структура пространства состояний объекта управления 106
4.3 Общая постановка и обоснование задачи оптимального управления 109
4.4 Параметризация исходной задачи оптимального быстродействия... 110
4.5 Методика решения задачи оптимального по быстродействию нагрева детали 118
4.6 Оптимальное управление с учетом инерционности управляющих воздействий 129
4.7 Автоматизированная система оптимального управления процессом
газового азотирования 134
Выводы 138
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 139
Библиографический список 141
Приложение Акты внедрения 154
