Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 419 – универсальная газовая постоянная, Дж/(моль ∙ К). Для построения графика зависимости коэффициента диффузии от температуры, воспользовавшись выражением (1), можно записать: = (6) Таким образом, прологарифмировав обе части выражения (6), получим: = (7) Рис. 3 . Натуральный логарифм константы скорости роста диффузионного слоя в зависимости от обратной температуры Как видно из рисунков 2 и 3, параметры роста диффузионного покрытия подчиняются закону Аррениуса. Значение энергии активации , рассчитанное графически (33369 Дж/моль) и по уравнению (8) – 33691,13 Дж/моль, полученному из выражения (4) при условии, что известны значения скорости диффузии при двух температурах: = (8) Значение переменной , полученное графическим путем по рисунку 3 при помощи метода наименьших квадратов, равно 1,61 ∙ 10 м 2 /с. Тогда «инженерная» формула для расчета толщины слоя: ℎ = 1,61 ∙ 10 ∙ ∙ (9) Выводы В ходе работы по исследованию скорости диффузии бора и сопутствующих атомов получены следующие результаты: 1. Расчетным и экспериментальным (графическим) путем получено значение энергии активации образования боридного покрытия на стали 45 при ее одновременном диффузионном насыщении бором, хромом и титаном. 2. Полуэмпирическим путем получено значение константы диффузии в условиях одновременного диффузионного насыщения бором, хромом и титаном стали 45.