Способ термической обработки рельсов

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении рельсов подкрановых путей для крановых тележек. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости рельсов путем обеспечения оптимального сочетания структур по сечению. Крановые рельсы из углеродистой стали аустенитизируют при 850°С, охлаждают поверхность головки движущегося рельса 1%-ным раствором полиакриламида в воде. В результате такой термообработки структура сердцевины шейки перлитная, рабочие грани головки имеют структуру сорбит-закалки, а ребра - троостосорбитную структуру. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК

А3

О9)ЯООН:1 ФЗЗ 9 (51)5 С 21 D 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH П4НТ СССР (21) 4328244/31-02 (22) 06.10.87 (46) 23.01.90. Бюл. Р 3 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.Н.Поляков, В.С.Лиханский, О.С.Хусид, В,М.Кокин, Ю.Г.Малый и Ю.В.Рождественский (53) 621.785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

89. 1174487, кл. С 21 D 9/04, 1983. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

РЕЛЬСОВ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении рельсов подкрановых путей

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении рельсов подкрановых путей для крановых тележек.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости рельсов путем обеспечения оптимального сочетания структур по сечению.

На чертеже показан крановый рельс .для осуществления предлагаемого способа.

Крановый рельс состоит иэ головки 1, подошвы 2 и шейки 3. Головка

1 ограничена верхней рабочей 4, боковыми рабочими 5 нижней 6 гранями, поверхности которых на глубину до

15 мм имеют структуру сорбит закалки. Подошва 2 ограничена нижней 7, верхней 8 и боковой 9 гранями. Структура по сечению подошвы — перлит с участками меррита. Шейка 3 ограниче-

2 для крановых тележек, Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости рельсов путем обеспечения оптимального сочетания структур по сечению. Крановые рельсы из углеродистой стали аустенитизируют при 850 С, охлаждают поверхность головки движущегося рельса 1Х-ным раствором полиакриламида в воде, а ребра шейки— мелкораспыленным 0,05Х-ным раствором полиакриламида в воде. В результате такой термообработки структура сердцевины шейки перлитная, рабочие грани головки имеют структуру сорбитзакалки, а ребра — троостосорбитную структуру. 1 ил. 1 табл.

1 на боковыми гранями 10 По обеим сторонам шейки симметрично относительно вертикальной оси симметрии выполнены ребра 11 асимметричной треугольной формы. Максимум 12 высоты ребра

11 расположен на расстоянии 0,2-0,3 высоты шейки от точки 13 сопряжения нижней 6 и боковой 5 граней головки. Короткая боковая грань 14 рас" положена со стороны головки 1. Ликвационная зона 15 расположена в верхней части 16 шейки 3. При этом структура сердцевины 17 шейки 3 перлитная, ребра 11 имеют троостосорбитную структуру, а рабочие грани головки имеют структуру сорбит. закалки.

Такое распределение структурных составляющих позволяет уменьшить скорость роста поперечных усталостных трещин, т.е ° повысить живучесть рельса в опасном сечении и тем самым

7698

4 кой в месте. создания трещины. Фиксируют количество циклов до полного разрушения.

Результаты приведены в таблице.

Из таблицы следует, что рельсы, обработанные по предлагаемому спо-. собу, имеют большую живучесть, что и определяет их более высокую эксплуатационную стойкость.

Для сравнения охлаждение рельсов после аустенитизации осуществляют по известному способу. Головку рельса охлаждают с помощью спрейера водным раствором полиакриламида (0,5 и

О, 1 мас.%) в течение 20 с, а затем— в циркулирующей воде после чего осуЭ

35 ществляют самоотпуск. Общее время активного охлаждения. 40"42 с.

Способ

Температура отпуска, С

Количество.

Водныи раство полиак иклов до разрушенияр тыс, циклов рилами да %

Рельсы испытывают в специально сконструированном устройстве. Предварительно в отобранных натурныхпробах (длиной 450 мм) крановых рельсов в месте отверстия выращивают усталостные трещины длиной 5-10 мм, Рельсы, обработанные по обоим режимам цикли45 чески, нагружают вертикальной нагрузИзвестный

Предлагаемый з 153 повышают стойкость рельса в процессе эксплуатации.

Повышение живучести рельса позволяет несколько уменьшить металлоемкость шейки.

Оптимальное сочетание структурных составляющих по сечению рельса достигается в результате следующей терМообработки.

H p и и е р. Крановые рельсы из тали с содержанием 0,76% углерода

0,93% марганца нагревают в проход 1ой роликовой печи до 850+10 0, Рельс в положении головкой вниз попадает в систему роликовых клетей, где головка и ребра шейки подвергак т поверхностной закалке с помощью

Спрейеров, расположенных между клетями. В спрейера, охлаждающие головку, подают 1%-ный водный раствор

1 полиакриламида, а в спрейера, охлаждающие ребра шейки, — мелкораспыленный водный раствор полиакриламида (0,05; 0,1%). После охлаждения рельса производят отпуск при 300 и 350 С в течение 2 ч.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ термической обработки рельсов, преимущественно с асимметричными ребрами треугольной йормы, выполненными по обеим сторонам шейки, вклниающий объемную аустенитизацию и спрейерное охлаждение поверхности головки рельса водным раствором полиакриламида, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости рельсов путем обеспечения оптимального сочетания структур по сечению, одновременно с охлаждением поверхности головки осуществляют охлаждение ребер шейки, причем головку и ребра охлаждают до комнатной температуры, а затем проводят отпуск при 300...350 С.

Самоот- О у 10 50 . пуск

300

300 0,05 90

350 Оь 10 110

1537698

Составитель Т.Бердьппевская

Т«ред Л.Сердюкова

Редактор Н.Рогулич

Корректор О.Кравцова

Заказ 146 Тираж 510 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