Способ термической обработки рельсов

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам термической обработки рельсов с использованием ультразвуковых колебаний. Цель изобретения - повышение твердости головки рельса. Рельс 5 помещают в закалочную ванну 1 с маслом 2 при помощи ультразвуковых колебаний излучающей поверхности 3 создают кавитационную область 4. Поверхность катания рельса 6 помещают от поверхности, излучающей ультразуковые колебания, на расстоянии, определяемом из зависимости @ , см, где H - расстояние между поверхностью катания рельса и поверхностью, излучающей ультразвуковые колебания, см

@ - амплитуда смещения излучающей поверхности, см

A - коэффициент пропорциональности, A = 10 2 см 1/2. Использование изобретения позволяет улучшить однородность структуры и прокаливаемость по сечению (головки рельсов) и, следовательно, улучшить эксплуатационную стойкость рельсов. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 . (11) (1)5 С 21 D 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4433174/23-02 (22) 21 . 03, 88 (46) 23 07 90. Бюл. 1(- 27 (71) Кузнецкий металлургический комбинат им. В . И. Ленина (72) П.П,Федоров, В.M.Ìóðàòoâ, А. В, Кулемин и В . В . Луч шев (53) 621 . 785. 79(088,8) (56) Термически упрочненные рельсы./ Под ред. А.Ф.Золотарского, — M,:

Транспорт, 1976, с. 24.

Биронт В,С. Применение ультразвука при термической обработке металлов. — M. Металлургия, 1977, с. 1 46-1 59, рис. 58 . (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

РЕЛЬСОВ (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам термической обработки рельсов с использованием уль развуковых колебаний, Цель изобретения — повышение твердости головки рельса, Рельс 5 помещают в закалочную ванну 1 с маслом 2 при помощи ультразвуковых колебаний излучающей поверхности 3 создают кавитационную область 4.

Поверхность катания рельса 6 помещают от поверхности, излучающей ультразвуковые колебания, на расстоянии, определяемом из зависимости юд

Н = А Е, см, где Н вЂ” расстояние между поверхностью катания рельса и поверхностью, излучающей ультразвуковые колебания, см; E „,- ам- . плитуда смещения излучающей поверхности, см; А — коэффициент пропорциональности, А = 10 см . Использоf/2 ванне изобретения позволит улучшить однородность структуры и прокаливае" мость по сеченио (головки рельсов) и, следовательно, улучшить эксплуа а ;, IL;1 tl .ж с Гопко ст ь ylf- a i i(ов, ? HJi

1 таб..

1579933

Изобретение относится к металлургии, конкретно к спосббам термической обработки рельсов с использованием ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения — повьппение твердости головки рельса.

На фиг. I приведена схема обработки; на фиг. 2 — зависимость размера кавитациоиной "области Н от амплитуды

Е„,.

Обработке подвергают рельсы Р65 иэ стали 70ХГС с высотой головки

3,7 см, На схеме изображены закалочная ванна 1, масло 2,-излучающая поверхность 3 магнитострнкционных преобразователей, кавитационная область (показана пунктирной линией) 4, обрабатываемый рельс 5; поверхность 6 катания рельса.

Способ осуществляют следующим образом.

В закалочной ванне 1 с маслом 2 излучающей поверхностью 3 магнитострикционных преобразователей ПИС-2, 5-18 создают кавитационную область 4, Рельс 5 нагревают до 840860 С подают в закалочную ванну и устанавливают на указанном вьппе расстоянии поверхности б катания от поверхности 3, излучающей ультра.звуковые колебания. Рельс выдерживают в таком положении в течение 5б мин до температуры не выше 150 С.

После этого его выгружают из закалочной ванны и производят объемный средний отпуск и дополнительный дифференцированный нагрев до более высокой температуры подошвы, шейки и нижней части голонки. Частота колебаний УЗК составляет 18 кГц.

Для закалки рельсов длиной 25 м используют 80 магнитострикционных преобразователей ПИС-2,5-18 и 40 генераторов УЗГ-2-4М.

Результаты обработки рельсов по предлагаемому способу приведены в таблице, а также данные после обработки рельсов по известному способу (нагрев до температуры аустенизации, по дача в закалочный бак, обработка с помощью УЗК без указания размеров кавитационной области, охлаждение рельса ) .

Из приведенных данных видно, что твердость головки рельса после обработки по п редла гаером у способу вьппе, чем после обработки по известному способу.

Использование предлагаемого способа по сравненью с известным улучшает однородность структуры и прокаливаемость по сечению (головки рельсов ) и, следовательно, улучшает эксплуатационную стойкость рельсов.

Критический тоннаж грузов, после пропуска которого рельсы снимаются с эксплуатации, возрастает на . 5-157..

Формула изобретения

Способ термической обработки рельсов, включающий объемный нагрев, закалку в жидкости с возбуждением в ней ультразвуковых колебаний и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повьппения твердос" ти головки рельса, поверхность катания размещают от излучающей поверхности на расстоянии„большем величины амплитуды ее колебания и не превышающем значения, определяемого из зан ис им ос ти

H = A Е „,, см, 1/Я

40 где Н расстояние между поверхностью катания рельса и поверхностью, излучающей ультразвуковые колебания, см; коэффициент пропорциональ- . ности, см1

1/2, амплитуда смещения излуча" ющей поверхности, см.

1 579933

Твердость )БС

Параметры способа

Значения параметров, см

Пов ерхность

В ык ружка катания

25 ° 10 ) Амплитуда смещения излучающей поверхности Е

36 -10-Ф

0 20 10-4

Е

0,30 10-4

54

53

43

K(L (H

) 0

Ю=

1,Q

58

59

47

L=H-h

Х

1 3

2,3

59

58

47

2.

5 0

6,0

Ь=Н

57

56

44

Известный способ

Ь) Н

l5

56

44

П р и м е ч а н и е. В числителе указаны значения параметров для амплитуды смеиения излучающей поверхности

Я,щ= 25 10 см, в знаменателе — для Я =

-Ф

= 36 10 см, h = 3,7 см — высота головки рельса Р65

Размеры кавитационной 5 0 области, определенной 6, 0 71 по выражению Н = А ° E.

Расположение поверхности катания от излучающей поверхности на расстоянии. Ь (Я щ

На глубине

)6 мм

1579933

80

1520 15 50 55

Фиг.2 4 fg pp

Составитель В. Русаненко

Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

Редактор Н. Гунько

Заказ 1991 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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