Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес

 

Изобретение относится к области металлургии , конкретнее к способам производства цельнокатаных колес. Целью изобретения является повышение стабильности геометрических параметров колес с сохранением их эксплуатационной надежности при отрицательных температурах. Способ включает прокатку, охлаждение диска с прокатного нагрева до среднемассовой температуры 500-550°С, противофлокенную обработку , механическую обработку, аустенизацию, упрочнение обода и диска и отпуск . Применение способа позволяет повысить стабильность геометрических размеров, уменьшить коробление обода при сохранении эксплуатационной надежности при отрицательных температурах. 1 табл. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С21 D9 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3971586/23-02 (22) 19.09.85 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. Карла Либкнехта (72) А. Т. Есаулов, И. Г. Узлов, М. И. Староселецкий, Л. М. Школьник, Ю. М. Парышев, Г. А. Блажнов, В. Н. Крашевич, В. Г. Дюбченко, М. В. Кузьмичев и М. С. Валетов (53) 621.785. 796:629.11.012.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 253849, кл. С 21 D 9/34, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 755862, кл. С 21 D 9/34, 1978.

„„SU„„1425229 А 1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ

КОЛЕС (57) Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к способам производства цельнокатаных колес. Целью изобретения является повышение стабильности геометрических параметров колес с сохранением их эксплуатационной надежности при отрицательных температурах. Способ включает прокатку, охлаждение диска с прокатного нагрева до среднемассовой температуры 500 †5 С, противофлокенную обработку, механическую обработку, аустенизацию, упрочнение обода и диска и отпуск. Применение способа позволяет повысить стабильность геометрических размеров, уменьшить коробление обода при сохранении эксплуатационной надежности при отрицательных температурах. 1 табл.

1425229

50

1

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способам производства цельнокатаных колес.

Целью изобретения является повышение стабильности геометрических параметров колес с сохранением их эксплуатационной надежности при отрицательных температурах.

Способ включает прокатку, охлаждение диска с прокатного нагрева до среднемассовой температуры 500 — 550 С, противофлокенную обработку, повторный нагрев до температуры аустенизации, упрочнение обода и диска и отпуск.

Пример l. Цельнокатаные железнодорожные колеса Я 950 мм, изготовленные из стали с содержанием углерода 0,52Я и марганца 0,78Я, после прокатки и калибровки обрабатывают по предлагаемому способу. Диск колеса упрочняют при вращении спрейеров со скоростью 40 об/мин, при давлении охладителя (воды) 3,0 атм и расходе

35 м /ч, времени охлаждения 120 с. Температура диска после охлаждения 500 С. При охлаждении колес на воздухе при движении по рольгангу температура в конце первого охлаждения обода составляет 780 С, а диск азогревается до 650 С, т. е. At= 130 Ñ. осле пребывания колес в термосе температура обода составляет 600 С, а диска

580 С, т. е. И=20 С.

Дальнейшее охлаждение на воздухе перед посадом колес в печь обеспечивает температуру в ободе и диске 550 — 560 С. При этой температуре колесо загружают в печь для противофлокенной обработки, где оно нагревается до 600 С и выдерживается в те,чение 3,5 ч. После выгрузки из печи колеса ,охлаждают до цеховой температуры, после чего механически обрабатывают для обеспе1 чения требуемых геометрических размеров, затем нагревают до 860 — 870 С и подвер1 гают упрочнению обода при вращении колеса со скоростью 100 об/мин, давлении охладителя (воды) в спрейерах 5 атм и расходе

60 м /ч, в течение 200 с. После упрочнения колеса отпускают при 500 С в течение 2,5 ч.

После охлаждения на воздухе до цеховой температуры после противофлокенной обработки коробление обода колес составляет

0,6 мм, изменение положения диска относительно обода 3 мм. Сохранение эксплуатационной надежности колес при отрицательных температурах обеспечивается высокими значениями ударной вязкости за счет описанных факторов.

Пример 2. Цельнокатаные железнодорожные колеса О 950 мм; изготовленные из стали с содержанием углерода 0,63О и марганца 0,86Я, после прокатки и калибровки обрабатывают по предлагаемому способу. Диск колеса упрочняют при вращении спрейеров со скоростью 40 об/мин, давлении охладителя (воды) 3,0 атм и расходе 30 м /ч, времени охлаждения 80 с. Температура дис5

40 ка после охлаждения 550 С. При охлаждении колеса на воздухе при движении по рольгангу температура обода в конце первого охлаждения 820 С, диск разогревается до

700 С, т. е. И=120 С. После пребывания колес в термосе температура обода составляет 630 С, диска 600 С, т. е. At=30 Ñ.

Дальнейшее охлаждение на воздухе перед посадом колес в- печь обеспечивает температуру в ободе и диске 600 — 610 С. При этой температуре колеса загружают в печь для противофлокенной обработки, где они нагреваются до 630 С и выдерживаются в течение 3,5 ч. После выгрузки из печи колеса охлаждают до цеховой температуры, после чего механически обрабатывают для обеспечения требуемых геометрических размеров. Затем колеса нагревают до 830—

840 С и подвергают упрочнению обода при вращении колеса со скоростью 100 об/мин, давлении охладителя (воды) в спрейерах

4 атм и расходе 55 м /ч, в течение 140 с.

После упрочнения колеса отпускают при

520 С в течение 2,5 ч. После охлаждения на воздухе до цеховой температуры после противофлокенной обработки коробление обода колес составляет 0,4 мм, изменение положения диска относительно обода составляет 2 мм. Эти параметры достигаются при высоких значениях ударной вязкости и низкой температуре хрупкого разрушения материала диска.

Пример 8. Для сравнения изготавливают колеса по известному способу. Цельнокатаные железнодорожные колеса Я 950 мм, изготовленные из стали с сдержанием углерода 0,52Я и 0,63®, марганца соответственно 0,78 и 0,86Я, после прокатки и калибровки охлаждают на воздухе при движении по рольгангу. Температура обода в конце этого (первого) охлаждения 820 — 850 С, диска 740 — 760 С, т. е. At=80 — 90 С. После пребывания колес в термосе температура обода 640 †6 С, диска 600 †6 С, т. е.

At=30 — 40 С.

Дальнейшее охлаждение колес на воздухе перед посадом в печь обеспечивает температуру в ободе 580 — 600 С, а в диске 540—

550 С. При этой температуре колеса загружают в печь для противофлокенной обработки, где они выдерживаются в течение 3,5 ч.

После выгрузки из печи колеса охлаждают до цеховой температуры, после чего механически обрабатывают для обеспечения требуемых геометрических параметров. Затем колеса нагревают до температуры аустенизации 860 — 870 и 830 — 840 С соответственно химсоставу стали и подвергают упрочнению обода при вращении колеса со скоростью

100 об/мин, давлении охладителя (воды) в спрейерах 5,0 и 4,0 атм, расходе воды 60 и 55 м /ч, в течение 200 и 140 с соответственно. Диск колес при этом упрочняют водой из спрейеров под давлением 3,0 атм, при расходе воды 60 м /ч и времени подачи 120

)425229

Формула изобретения

T„-60 С

Содержание Коробление Изменение а„, 2. углерода, X обода, мм положения кг см/см диска, мм

Способ

7,0

)0,0

0,52

3,0

-75

Изв ес тный

4,0

0,63

8,0

-60

2,0

0,52

0,3

3,0

-75

)0,0

Предлагаемый

0,63

0,4

-60

2,0

8,0

Составитель В. В. Ручаненко

Редактор Н. Гунько Техред И. Верес. Корректор О. Кравцова

Заказ 4741/25 Тираж 545 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 и 80 с соответственно. После упрочнения колеса отпускают при 500 †5 С в течение

2,5 ч соответственно. Коробление обода колес, охлажденных на воздухе после противофлокенной обработки до цеховой температуры, составляет 2 — 3 мм, изменение положения диска относительно обода 4 — 7 мм. Материал диска этих колес также имеет высокую ударную вязкость и низкую температуру хрупкого разрушения.

В таблице представлены результаты исследования параметров колес, обработанных по предлагаемому и известному. способам по типу: аустенизация, независимое прерывистое охлаждение обода, диска и мест перехода диска в обод и ступицу и отпуск.

Как следует из данных, представленных в таблице, применение предлагаемого способа изготовления колес приводит к повышению стабильности геометрических параметров колес с. сохранением эксплуатационной надежности готовых изделий при отрицательных температурах, а также снижает затраты при их механической обработке.

Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес, включаюший горячую деформацию заготовки, охлаждение, повторный нагрев до температуры аустенизации, упрочнение обода и диска и отпуск, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения стабильности геометрических параметров колес с сохранением их эксплуатационной надежности при отрицательных температурах, упрочнение диска осуществляют с температуры горячей деформации путем его охлаждения до среднемассовой температуры 500—

550 С с последующей противофлокенной и механической обработкой.