Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦМЛИСтИЧННИХ
РЕСПУБЛИН р С 21 D 9/34 (21) 3495145/22-02 (22) 29.09.82 (46) 15.02.86.Бюл. И 6 (71) Институт черной металлургии и Московский вечерний металлургический институт (72) И.Г.Узлов, А.И.Козловский, 10.À.ÁàøHèí, Г.А.Блажнов, В.Н.Крашевич, М.С.Валетов, M.È.Ñòàðoñåëåöêèé, Н.И,Данченко, M.Â.Êóçìè÷åâ, В.И.Узлов, Л.М.Полторацкий и О.Н.Перков (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 829697, кл. С 21 D 9/34, 1979.
Авторское свидетельство СССР
У 724583, кл. С 21 D 9/34, 1977.
ÄSUÄÄ 1211313 А (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС, включающий нагрев заготовки до температуры горячей пластической деформации, осадку, формовку, прокатку обода и диска, выгибку диска и калибровку обода, при этом выгибку и калибровку осуществляют в течение 20-50 с при.температуре, снижао ющейся до 880-900 С,термическое упрочнение и отпуск, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения пластичности при сохранении прочности обода и диска, прокатку обода ведут с обжатием 25-30%> а термическое упрочнение проводят после калибровки обода.
1 1
Изобретение относится к металлургии, а именно к производству упрочненных цельнокатанных железнодорожных колес.
Цель изобретения — повышение пластичности при сохранении прочности обода и диска.
Предлагаемый способ повышает эффективность процессе путем устранения повторного нагрева под термоупрочнение и совмещение противофлокенной обработки .с отпуском, Пример. Изготавливали колеса из стали с содержанием углерода 0,58 и марганца 0,-76 . Загоо товки были нагреты до 1250 С с выдержкой их при 680 0 "в течение 5 ч.
Нагретые заготовки осадили на прессах усилием 2000, 5000 тс. На прессе усилием 10000 тс отформовали ступицу и часть диска с толщиной его у ступицы 26,5; 28,0; 29,0 мм. На прокатном стане прокатали обод с обжатием 30 и диск с толщиной у обо-, да 18,0; 19,0; 19,5 мм. В процессе прокатки ступицу и диск охлаждали до 725, 750 и 780 С, а обод — до
900-950 С. После окончания раскато ки колеса по диаметру диск дополнительно деформировали наклонными валками с обжатием 5,8 и 15 .
По окончании деформации при прокатке колеса в стане охлаждали обод колеса до 880 С в течение 20-50 с.
В течение этого времени производили выгибку диска и калибровку обода, .после чего осуществляли упрочненне обода в течение 110 с, от температуры конца деформации, эа которым о следовал отпуск при 480-500 С в течение 2,5 ч. Температуру обода до 880 С снижали подачей воды давлением 6 атм на поверхность катания колеса в процессе выкатки обода в течение
10 с из двух щелевых спрейеров (расход составлял 100 м /ч);: и подачей воды на поверхность катания при калибровке обода на выгибном прессе в течение 20 с иэ спрейера давление воды 6 атм, расход 150 мЗ/ч
Упрочнение обода колеса осуществляли иэ спрейеров при давлении воды . 5 атм с расходом 80 м /ч в течение
120 с.
Дпя сравнения были изготовлены колеса согласно способу-прототипу, в процессе которого по завершению
211313 М
50 !
55 прокатки обод охлаждали в течение ь
40 с до 880 C. В пределах этого времени осуществляли выгибку диска и калибровку обода на выгибном прессе усилием 3500 тыс, Параметры охлаждения обода колес до 880 С были. такими же, как и при охлаждении колес, изготовленных согласно предлагаемому способу. После этого колеса подвергались противофлокенной обработке путем изотермнческой выдержки при о
600-650 С в течение 3 ч в проходной печи. Затем следовал нагрев колеса о до 850 С, термическое упрочнение обода в течение 120 с и отпуск при
500 С в течение 2,5 ч.
В таблице приведены свойства колес, обработанных согласно предлагаемому способу и способу-прототипу.
В результате осуществления предлагаемого способа путем обеспечения в ободе колеса деформации с обжатием
25-30 и снижения температуры до 880о
900 С представилась возможность осуществления термического упрочнения обода колеса непосредственно с тепла .прокатного нагрева. Кроме того, совмещение процесса противофлокенной обработки колес с процессом их отпуска позволило повысить эффективность процесса путем устранения повторного нагрева. Совмещение этих процессов стало возможным вследствие более эффективного удаления водорода из элементов колес с более мелкой структурой продуктов распада . аустенита, имеющем место в колесах, обработанных согласно предлагаемо- му способу путем деформации с боль-: шими степенями обжатий и более низкой температурой ее окончания. Более мелкое зерно аустенита при распаде образует более мелкие продукты, а следовательно, большую протяженность границ, чем обеспечивается большее количество путей для диффузии водорода с целью более полного его удаления для обеспечения иммунитета к флокенообразованию (при наличии иммунитета изделие не склонно к флокенообраэованию), Одновременно с этим окончание деформации при указанных температурно-временных параметрах повышает пластические харак- . теристики путем фиксирования в боль; шей степени в конечной структуре несовершенств строения аустенита, обусловленных его горячей пластичес1211313
I, Механические свойства
Место определения свойств
Температура окончания деформации в стане, G
Способ изготовления
Предел проч-, Предел тености 8, в кучести бг кг/мм кг/мм колеса
1020
Прототип
104
Обод
82
980
Диск
Предлагаемый
104
925
Обод
82
Ударная вязкостью+20 С) кгм/см
47
750
Диск
1 (Продолкение таблицы
Механические свойства
Критическая температура хрупкого разрущения, С носительное Относительно длинение, сухение Ф
3Х Х
-40
Прототип
3,6
40
4,0
41
Предлагаемый
-45
6,0
-60
Составитель И.Липгарт
Редактор С.Лисина Техред С.Мигунова Корректор А.Тяско.
Заказ 612/32 Тирак 552 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ухгород, ул.Проектная, 4 кой деформацией. Параметры деформации при прокатке обода-определены тем, что при обхатии менее 25Х не достигается требуемая деформация центральной зоны обода, а при об.жатии более ЗОХ требуется значительное увеличение мощности оборудования.
