激光强化渗氮过程的数值模型及分析

摘要：

根据傅里叶传热方程和修正的菲克定律,建立了瞬态激光氮化温度场和浓度场的耦合模型,考虑移动热源形成的温度梯度对氮扩散的影响.有限元模拟分析了激光氮化工艺过程温度场和浓度场的分布规律.结果表明,严格控制氮化温度,反复调整热流密度和扫描速度,得到各自的临界值,可作为工艺可调参考范围.修正的扩散方程考虑了温度梯度对氮扩散的影响,较真实地反映了激光热作用下氮的扩散过程,得到了整个氮化层的厚度.区别于常规氮化工艺,激光氮化扩散的主动力足高的表面温度梯度,浓度梯度的影响减弱.增大热流量和降低扫描速度,都将使氮化深度增加,但参数的选择太高或太低,均得不到高质量的氮化结果.

关键词：激光技术、激光氮化、温度场、氮扩散、数值模拟

所属期刊栏目：35

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：上海市重点学科建设项目B503资助课题

在线出版日期：2008-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1255-1259