Способ термической обработки железнодорожных бандажей

 

Изобретение относится к термической обработке жзльцевых изделий, преимущественно к железнодорожным бандажам, изготовленным из среднеуглеродистой стали. Цель - повышение выхода годного путем снижения трещинообразования при насадке бандажа на центр. Бандажи нагревают до температуры аустенизации, охлаждают поверхности катания и боковых граней со скоростью 10-20 град/с и внутреннюю поверхность со скоростью 30-40 С/с до температуры 400-500°С, а затем со скоростью 1,5-2,5 С/с до 300-350°С. 3 табл. оо N3 ОО со со 1C

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1328392 (51)4 С 21 П 9/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4004 1 72/31-02 (22) 10. 11.85 (46) 07.08,87. Бюл. М - 29 (71) Институт черной металлургии (72) И. Г.узлов, А.Т.Есаулов, С.А.Гусев, Д.А.Курасов, С.П.Шевцов, Н.Г.Мирошниченко, Ю.И.Черевик, А.В.Степанец, Л.M.Школьник, M.È.Староселецкий и П.П.Быков (53) 621.785.796:629. I1.012.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 555150, кл. С 21 D 9/34, 1975. (54) СПОСОБ TEPMH×ÅÑÊÎA ОБРАБОТКИ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ БАНДАЖЕЙ (57) Изобретение относится к термической обработке нольцевых изделий, преимущественно к железнодорожным бандажам, изготовленным из среднеуглеродистой стали. Цель — повышение выхода годного путем снижения трещинообразования при насадке бандажа на центр. Бандажи нагревают до температуры аустенизации, охлаждают поверхности катания и боковых граней со скоростью 10-20 град/с и внутреннюю поверхность со скоростью 30-40 С/с до температуры 400-500 С, а затем со скоростью 1,5-2,5 С/с до 300-350 С.

3 табл.

1 13283

Изобретение относится к термической обработке кольцевых иэделий,преимущественно к железнодорожным бандажам, изготовленным из среднеугле5 родистой стали.

Цель изобретения — повышение выхода годного путем снижения трещинообразования при насадке бандажа на центр. 10

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят термическую обработку железнодорожных бандажей по предлагаемому и известному способам, изготовленных из стали, включающей, Е!.7:

С 0,59; Мп 0,68; Si 0,3 1; S 0,0 1.

Р 0,013, Поштучный нагрев бандажей до температуры аустенизации (850-860 С), осуществляют в шахтной печи типа ЦЭП250 в течение 2,5 ч. Последующее ускоренное регулируемое охлаждение бандажа проводят в специальном устройстве, позволяющем осуществлять вращение его в вертикальной плоскости со скоростью 100 об/мин. При этом охлаждающие устройства, расположенные неподвижно на устройстве, обеспечивают подачу охлаждающей жидкости на все грани бандажа, расход которой 100, 120 м /ч. Конструкция охлаждающих устройств при реализации предлагае- . мого способа позволяет сначала проводить охлаждение внутренней поверхности бандажа со скоростью 30-40 С/с

<> 35 в течение 9 — 15 с в интервале 850 — 400 С с последующим снижением скорости охлаждения до 1, 5-2, 5 С/с в интервале 500 — 300 С.

Общая продолжительность охлажде40 ния не превышает 150 с.

Последующий отпуск изделия при температуре 540-560 С проводился поштучно в печи типа ЦЭП-250 продолжительностью 2,5 ч.

При осуществлении известного способа охл,".ждающие устройства обеспечивают охлаждение внутренней поверхо ности банда»<а со скоростью 3-4 С/с в интервале 860-600 С продолжитель50 ностью 90 с, а затем со скоростями

12 или 18 С/с в интервале 700-350 С продолжительностью до 30 с.

Влияние параметров термической обработки бандажей на механические свойства металла внутренней поверхности бандажа и склонность его к трещинообразованию при обжиме бурта приведено в табл. 1-3.

92 2

Термической обработке по предлагаемому способу подвергнуто 60 бандажей.

Формирование колесных пар с бандажами (160 шт.), термически упрочненными по предлагаемому и известному способам, под тележки локомотивов

ТЭ-3 и ПЭ-2N выполняют в колесных цехах локомотивного депо. С этой целью осуществляют расточку внутренней грани бандажа по 5- му классу чистоты с овальностью не более 0,3 мм и конусностью не более 0,2 мм, обеспечивающую посадку бандажа на центр с натягом 1-1,5 мм и нагрев бандажа до 250320 С для проведения тепловой посадки, после которой производят укрепление бандажа кольцом из специального профиля с последующим обжимом бурта бандажа в холодном состоянии с пластической деформацией др 15-20Х.

При этом на поверхности прижимного бурта до 67 бандажей, термически упрочненных по известному способу, визуально наблюдались трещины глубиной до 1 мм и протяженностью до 200 мм (табл. 1). В результате этого данные бандажи забракованы.

На поверхности прижимного бурта бандажей (20 шт.), термически упрочненных по параметрам, превышающим граничные условия предлагаемого способа, визуально наблюдались трещины протяженностью до 200 мм (табл.2).

На поверхности прижимного бурта бандажей (60 шт.), термически упрочненных по предлагаемым способам„ трещины не выявлены при проведении специального магнитного контроля (табл. 3).

Формула и з обретения

Способ термической обработки железнодорожных бандажей, включающий нагрев до температуры аустенизации, охлаждение поверхности катания и боковых граней со скоростью 10-20 С/с, дифференцированное охлаждение внутренней поверхности до 300-350 С и последующий отпуск, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения выхода годного путем снижения трещинообразования при насадке бандажа на центр, охлаждение внутренней поверхности бандажа ведут со скоростью 30-40 С/с до 400-500 С, а затем со скоростью 1,5-2,5 С/с.

1328392

Таблица 1

Иеханические свойства

Временное соИнтервал

Относительное

Интервал

Скорость

Скорость охлаждения, С/с температур, С охлаждения, С/с температур, С сужение, 7 противление разрыва, ИПа

840

12

920

12

850

12

980

27,4 1

840

860-600 18 600-350 920

4 860-700 18 700-350 850

4 860-600 18 600-350 980 28

П р и м е ч а н и е. Из 80 шт. т/у бандажей на 5 образовались трещины после обжима бурта.

Таблица 2

Общая противенность

Механические свойства

Параметры термической обработки

Относительное емен нтервал емпераь ур, С трещины после обкнга, мм тивсукение

I ие эрыву

1060

80 га! 040

90

1гго г1

180

50э

1240 гоо

19 го"

600-400

600-400

600-200

600-200

3,5

850

50юю

50+

3,5

860

0 5

930

40

0 5

920

30

"Повышение короблення иэделий от 2-3 мм до 10»12 ю .

t1

Повьппение коробления изделий от 2-3 мм до 4-2 мм. .ее%

Увеличение продолвительностн процесса термической обработки одного иэделия на 12-13 мнн при ухудшении качества механических свойств.

Параметры термической обработки

860-700

860-600

860-700

860-600

860-700

850-300

850-300

850-300

850-300

850-600

850-600

850"600

850-600, 700-350

600-350

700-350

600-350

700-350 1328392

Т а б л и ц а 3

Параметры термической обработки

Механические свойства

Общая протяженность

СкоИнтервал температур, С

ОтносительИнтервал температур, С трещины после обжима, мм ное сужение, 70

30 850-400 1, 5 400-300

1100

30 850-400 1,5 400-300

1150

30 850-400 1, 5 400-300

40. 850-500 1, 5 500-300

40. 850-500 1,5 500-300

1100

1130

1160

1140

40

1080

30

1060

30

1070

30

850-500 2,5 500-300

1120

850-500 2,5 500-300

850-500 2,5 500-300

1140

1140

46

Составитель B.Êèòàéñêèé

Редактор С.Патрушева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Бутяга

Заказ 3455/30 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Скорость охлаждения, С/с рость охлаждения, С/с

850-500 1,5 500-300

850-400 2,5 400-300

850-400 2,5 400-300

850-400 2,5 400-300

Временное сопротивление разрыву, MI1a