Способ термической обработки рельсов

 

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при изготовлении рельсов для подкрановых путей. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости рельса за счет одновременного увеличения контактной выносливости и износостойкости головки. Рельс типа Р50 из стали 70ХТС после печного нагрева до 850°С охлаждают в спрейере водным раствором полиакриламида, затем смещенную грань головки нагревают в индукторе ТВЧ на глубину 2,5-3 мл и охлаждают водой. В результате такой обработки эксплуатационная стойкость повышается до 2700 ч. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 C 21 D 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2, пользовано при изготовлении рельсов для подкрановых путей ° Цель изобретения — повынение эксплуатационной стойкости рельса за счет одновременного увеличения контактной выносливости и иэносостойкости головки. Рельс типа

Р50 иэ стали 70ХТС после печного нагрева до 850 С охлаждают в спрейере водным раствором полиакриламида, затем смещенную грань головки нагревают в индукторе ТВЧ на глубину 2,53 мл и охлаждают водой. В результате такой обработки эксплуатационная стойкость повн)ается до 2700 ч. 1 s.u. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4331960/31-02 (22) 06.10.87 (46) 23.08.89. Бюл. )) - 31 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В,Н.Поляков, В.С.Лиханский, О.С.Хусид, В.М.Кокни, Ю.Г.Малый и 1().В.Рожденственский (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(431113, кл. С 21 D 9/04, 1972. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

РЕЛЬСОВ. (57) Изобретение относится к области черной металлургии и может быть исИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при изготовлении рельсов для подкраноBox путей.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости рельса эа счет увеличения контактной выносливости и износостойкости головки.

На чертеже изображена схема кранового рельса головки.

Сущность предлагаемого технического ренения заключается в том, что крановый рельс состоит из головки 1, подонвы 2 и нейки 3. Головка 1 ограничена верхней рабочей 4 и боковыми рабочими 5 и нижней нерабочей 6 гра" нями. Подошва 2 ограничена нижней 7, верхней 8 и боковыми 9 гранями. Шей ка 3 ограничена боковыми гранями 10.

Смещенная боковая грань 5 головки 1 имеет в наружном слое глубиной 2,53 мм структуру отпущенного мартенсита, а остальная структура головки— сорбит. Величина глубины слоя отпущенного мартенсита определена исходя иэ оптимальной износостойкости и уменьнения величины слоя менее

2,5 мм и не позволяет достичь необходимой иэносостойкости. При этом слой может продавиться от горизонтальных усилий реборды колеса крана. Увеличение глубины слоя более 3 мм приводит к большим напряжениям между слоями отпущенного мартенсита и сорбита внутренних слоев, что ведет к скалыванию слоя в процессе эксплуатации.

Пример (крановый рельс типа

Р50 иэ стали 70ХТС).

Известный способ. Печной нагрев о, всего рельса до 850 С,.объемная закалка в масле, отпуск при 600650 С на структуру — сорбит отпуска, механическая обработка рельсов, упМесто исследования меГлубина Структура слоя,мм

Твердость, НВ

Износ>

Предел контакт»

Ной ВЫНОС талла ливости

Смещенная

Грань головки

То же

7 Троостит 415

405 0 ° 1505

Известный

Предлагаемый

Отпущенный

2,5 мартенсит 455

448 0,1301

450 0 1350

3,0 То же 455

3 150263 ругий изгиб для предотвращения деформации при закалке, нагрев рабочей части головки ТВЧ на глубину 7 мм, Охлаждение с определенной скоростью и повторный отпуск при температуре около 400 С, структура — троостит. о, Предлагаемый способ. Нагрев в проходной роликовой печи до 850 С, охлаждение в эакалочном агрегате 10 ролнкового типа в положении головкой вниз. Головку рельса подвергают поверхностной закалке с помощью спрейеров, расположенных между роликами.

В спрейеры подают водный раствор полиакриамида с концентрацией О,l с получением структуры сорбит закалки.

После охлаждения нагревают смешанную грань головки ТВЧ до аустенитного состояния на глубину 2, 2,5; 3,0; 4,0 мм 20 и ведут охлаждение в спрейере водой.

Структура в смещенной грани головки — мартенсит. Отпуск ведут в течение 2 ч при 35() C. Структура смещенной грани головки — отпущенный мартен-2-1 сит. Толщина шейки рельса 20 мм. Из термообработанных рельсов вырезали иэ смещенной грани головки. Испытание на износ и контактную выносливость проводили на машине типа Амсле- 30 ра при давлении между испытуемым и контрольным образцами 700 Н, относительное проскальзывание между ними 10, скорость вращения 200 об/мин, база испытаний 100000. Контрольные образцы изготавливали иэ стали 48, обработанной на,твердость 500 НВ, 1

Способ термообработки

4 4

Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, свойства

I рельсов, обработанных по предлагаемому режиму, выше, Граничные условия глубины структуры отпущенный мартенсит 2,5 и 3 мм.

В результате обработки рельса со смещенной головкой предложенным способом его эксплуатационная стойкость составляет 2400-2700 ч, >Формула изобретения

1. Способ термической обработки рельсов преимущественно со смещенной головкой, включающий печной нагрев под закалку, охлаждение, индукционный нагрев под закалку рабочей части головки, охлаждение и отпуск, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости за счет увеличения контактной выносливости и иэносостойкости головки, охлаждение после печного нагрева осуществляют со скоростью, обеспечивающей сорбитную структуру голов ки, индукционному нагреву подвергают смещенную грань головки, после чего охлаждают ее водой.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что охлаждение после печного нагрева осуществляют с помощью спрейеров, в которые подают водный раствор полиакриламида с концентрацией 0,1 мас. .

l502634

Составитель Т. Бердышевская

Редактор В.Данко Техред Л.Олийнык Корректор М.Поко

Заказ 5047/36 Тираж 530

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101