Способ производства цельнокатаных колес

 

Изобретение относится к металлургии, а конкретнее - к изготовлению упрочненных цельнокатаных железнодорожных колес. С целью повышения качества колес путем защиты поверхности диска колеса от окисления и снижения затрат на производство колеса нагревают до 1240°С. На нагретую заготовку наносили подсыпку на основе буры совместно с медьсодержащей добавкой в соотношении (1:0 4-0,6) соответственно, Бура взаимодействует с окалиной, повышает смачиваемость поверхности образца, а медь приваривается к образцу. Затем образцы подвергали деформации, медь распределялась по поверхности образца тонким слоем. Второй слой покрытия, который состоял из алюминийсодержащей добавки , наносят кистью на охлажденные образцы, тонким равномерным слоем. Образец с покрытием повторно нагревали до температуры 900-920°С в течение 1 ч 30 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РесПУБлик (5i)5 С 21 0 9/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4442820/02 (22) 20.06.88 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Днепропетровский металлургический институт и Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. К.Либкнехта (72) М,М,Волкова, А.Н.Минаев, M.È.Ñòàðîселецкий, Г.В.Пахомов, Л.И.Бондаренко, Н.А.Файдор и К.П.Сергиенко (53) 621.785,79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 75309, кл, С 21 О 1/08, 1949.

Авторское свидетельство СССР

hL 777766668899, кл. С 21 D1/70,,1950.

Авторское свидетельство СССР

М 720034, кл. С 21 D 9/34, 1980. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к металлургии, а конкретнее — к изготовлению упрочненных

Изобретение относится к металлургии, а конкретнее к изготовлению упрочненных цельнокатаных железнодорожных колес.

Целью изобретения является повышение качества колес путем защиты поверхности диска от окисления и снижения затрат на производство, Пример. Образцы нагревали в камер- ной печи со сводовой горелкой до 12401280 С. На нагретую заготовку наносили флюс на основе буры совместно с медьсодержащей добавкой в соотношении (1:0,4—

0,6) соответственно. Бура взаимодействует с окалиной, повышает смачиваемость поверхности образца, а медь приваривается к образцу. Затем образцы подвергали деформации с помощью молота, медь рас„„5U(,16946á6 А1 цельнокатаных железнодорожных колес. С. целью повышения качества колес путем защиты поверхности диска колеса от окисления и снижения затрат на производство колеса нагревают до 1240 С. На нагретую заготовку наносили подсыпку на основе буры совместно с медьсодержащей добавкой в соотношении (1:0 4 — 0,6) соответственно.

Бура взаимодействует с окалиной, повышает смачиваемость поверхности образца, а медь приваривается к образцу. Затем образцы подвергали деформации, медь распределялась по поверхности образца тонким слоем. Второй слой покрытия, который состоял из алюминийсодержащей добавки, наносят кистью на охлажденные образцы, тонким равномерным слоем. Образец с покрытием повторно нагревали до температуры 900-920 С в течение 1 ч

30 мин. 1 табл. пределялась по поверхности образца тон-ким слоем.

Второй слой покрытия, который состоит из алюминийсодержащей добавки, например, наносили кистью на охлажденные образцы тонким равномерным слоем, Образец с покрытием повторно нагревали до 900 — 920 С в течение 1 ч 30 мин, В процессе нагрева в результате взаимодействия алюминийсодержащего покрытия с медной подложкой образуется прочное защитное покрытие. После очистки образца от непрореагировавших остатков покрытия, которые легко удаляются, на поверхности его остается очень тонкое защитное алюминиевом покрытие, которое

1694666

Пример

Результаты наблюдений

Результаты наблюдений

Соотношение компонентов

Алюминийдержащее,покрытие

Содержание компонента,г

Флюс медьсодержащая оба вка

Образец неравномерно покрыт алюминиевым покрытием

1:0,3

Поверхность образца не полностью покрыта медьсодержащей добавкой

Поверхность об- .разца покрыта медьсодержащей добавкой не сономе но

0,3

То же

1:0,4

0,4 впоследствие может заменить покраску железнодорожных колес, При соотношении содержание технологической подсыпки и медьсодержащей добавки, отличном от 1:0,4 (например, 1:0,3), недостаточно для того, чтобы равномерно . покрыть поверхность диска колеса. При соотношении, отличном от 1;0,6 (например, 1:0,7), происходит перерасход металлосодержащей добавки, приводит к образованию медного слоя большой толщины, способствующей эффекту красколомкости при дальнейшей технологической обработке заготовок (см. табл.1).

Нанесение защитного покрытия перед термообработкой обусловлено тем, что, как известно, алюминий способствует защите металлических изделий от окисления. Предлагаемое покрытие на основе алюминия более плотно покрывает медную подложку, образовавшуюся ранее, чем непосредственно металлическую поверхность колеса, т.к. медь часто применяется в качестве при"поя при твердой пайке алюминия.

При посадке колес в нагревательные печи термоучастка (на чистовых стендах или на посадочной площадке термоучастка) наносится дополнительное защитное металлосодержащее покрытие на всю поверхность диска и места его перехода в обод и ступицу с обеих сторон колеса (наружной и внутренней).

Для формирования алюминийсодержащего покрытия можно использовать, например, композицию следующего состава, мас.%:

Кремний 5-7

Медь 24-30

Алюминий 64 — 70

Алюминий и медь являю1ся источниками активных атомов для формирования диффузионного защитного слоя, При содержании алюминия )70% его избыток выгорает и не оказывает влияния на формирование защитного слоя. Недостаток алюминия ((64 ) способствует образованию неравномерного защитного покрытия. При

5 избытке меди 30%) защитный слой форми- . руется большой толщины, нарушается контакт с подложкой (поверхностью заготовки), При недостатке меди (24%) защитный слой неравномерный. При введении кремния<5%

10 температура плавления композиции 500 С, повышается. жидкотекучесть, компоненты не успевают прореагировать с поверхностью заготовки. Введение кремния 7 способствует повышению температуры

15 плавления композиции, что затрудняет процесс взаимодействия компонентов композиции с поверхностным слоем заготовки.

Формула изобретения

1. Способ производства цельнокатаных колес, включающий нагрев заготовки, деформацию, противофлокенную обработку, термообработку и механическую очистку по25 верхности колес, отличающийся тем, что, с целью повышения качества колес путем защиты поверхности диска от окисленйя и снижения затрат на производство, после нагрева на поверхность заготовки на30 носят технологическую подсыпку на основе буры совместно с металлосодержащей добавкой в соотношении 1:(0,4 — 0,6) соответственно, а перед термообработкой наносят дополнительное металлосодержащее по35 крытие.

2, Способ по п,1, отличающийся тем, что в технологической подсыпке в качестве металлосодержащей добавки используют медь.

40 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного металлосодержащего покрытия используют композицию на основе алюминия.

1694666

Продолжение таблицы.

Результаты наблюдений

Алюминийдержащее покрытие

Результаты наблюдений

Содержание ком- понента, r

Соотношение компонентов

Пример

Флюс медьсодержащая обавка

Поверхность образца равномерно покрыта алюминиевым покрытием

1:0,5

0,5

1:0,6

0,6

1:0,7

0,7

Составитель А. Орешкина

Редактор Е. Зубиетова Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 4131 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Поверхность образца равномерно покрыта медьсодержащей добавкой

Наблюдаются участки избытка медьсодержащей добавки

Избыток медьсодержащей добавки

Поверхность образца покрыта алюминиевым покрытием

Наблюдается отслаивание пок ытия