Рельсовая подкладка

 

Использование: изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к рельсовым подкладкам, применяемым в верхнем строении железнодорожного пути. Сущность: подкладку из Ст подвергают объемно-поверхностной закалке при индукционном нагреве до 950°С и с охлаждением быстродвижущимся потоком воды под давлением 0,4-0,5 МПа. Поверхностный слой имеет структуру из малоуглеродистого мартенсита , а в сердечнике - структуру квазиэвтектоида, при этом перепад твердости между поверхностью и сердцевиной составляет не менее HV 120.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ АЛ ИСТИН Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 0 9/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГО СПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4943882/02 (2 2) 10,06.91 (46) 15.03.93. Бюл. f+ 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспсрта (72) В.М.Федин, В.П,Девяткин, К.З.Шепеляковский, К.Б.Ушаков, И.В.Теляшов, А.П.Толмачев, С.В.Никитин и А.К.Гучков (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (56) ГОСТ 16277-84. Подкладки рельсового скрепления железнодорожного пути технические условия, Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно рельсовым подкладкам, применяемым в верхнем строении железнодорожного пути.

Целью изобретения является повышение циклической долговечности рельсовых подкладок для обеспечения их гарантированной работоспособности в верхнем строении железнодорожного пути в условиях грузонапряженного скоростного движения, Поставленная цель достигается тем, что рельсовые подкладки из низкоуглеродистых сталей подвергаются объемно-поверхностной закалке. обеспечивающей упрочнение поверхностного слоя на структуру малоуглеродистого мартенсита. с одновременным получением в сердцевине структуры квазиэвтектоида при превышении твердости поверхностного слоя над твердостью сердцевины не менее чем на HV 120.

Известны пути увеличения прочности и циклической долговечности низхоуглеродистой и низколегированной стали путем тер„„5U „„1802822 АЗ (54) РЕЛЬСОВАЯ ПОДКЛАДКА (57) Использование; изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к рельсовым подкладкам, применяемым в верхнем строении железнодорожного пути, Сущность: подкладку иэ Ст подвергают объемно-поверхностной закалке при индукционном нагреве до 950 С и с охлаждением быстродвижущимся потоком воды под давлением 0,4-0,5 МПа. Поверхностный слой имеет структуру из малоуглеродистого мартенсита, а в сердечнике — структуру квазиэвтектоида. при этом перепад твердости между поверхностью и сердцевиной составляет не менее HV 120. мической и термомеханической обработок с получением высокого уровня механических свойств с равномерным распределением свойств по сечению упрочняемого изделия.

Однако равномерное распределение свойств по сечению изделия не обеспечивает требуемого уровня циклической долговечности подкладок в условиях циклического нагружения при осевой нагрузке 25 т на ось.

Известно упрочнение рельсовых подкладок с применением прокатного нагрева с самоотпуском, Температура окончания прокатки полос в чистовой клети составляла

1050 — 1100 С, а температура перед закалкой с прокатного нагрева — 1010-1065 Ñ. В результате упрочнения подкладочной полосы с прокатного нагрева при проведении испытаний установлено, что при трехточечном изгибе и асимметрии нагружения Р= 0,2 предел выносливости на 15% выше, чем у подкладок из горячекатаного металла.

1802822

Составитель А.Орешкина

Техред М,Моргентал

Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 860 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5

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

Увеличение циклической долговечности на 15", не обеспечивает требуемых эксплуатационных свойств при увеличивающихся осевых нагрузках. Кроме этого реализация этого способа требует строительства нового прокатного стана, а увеличение механических свойств полосы для рельсовых подкладок приведет к увеличению расхода инструмента на механическую обработку подкладок (рубка полосы, прошивка отверстий, фреэерование пазов).

Сущность предполагаемого изобретения заключается в упрочнении поверхностного слоя на наиболее твердую и прочную структуру малоуглеродистого мартенситэ беэ участков феррита при упрочнении сердцевины на структуру квазиэвтектоиды с твердостью по меньшей мере нэ HV 120 ниже твердости поверхностного слоя. Такое сочетание обеспечивает максимальную прочность подкладок при создании в поверхностном слое остаточных сжимающих напряжений, повышающих циклическую долговечность деталей.

Для проверки предлагаемого технического решения рельсовые подкладки производства Салдинского металлургического завода из стали СтЗ подвергнуты объемноповерхностной закалке при индукционном нагреве до температуры 950 С с охлаждением быстродвижущимся потоком воды под давлением 0,4-0,5 МПа.

Структура поверхностного закаленного слоя представляет собой малоуглеродистый мартенсит с твердостью HV 390-400, структура сердцевины — квазиэвтектоид, полученный в результате распада переохлажденного аустенитэ в условиях непрерывного охлаждения, с твердостью HV 220-230, Измерение остаточных напряжений показало наличие в поверхностном слое сжимающих напряжений 350-400 МПа. Результаты механических испытаний приведенные в прилагаемом акте, показали наибольшее повышение статической прочности и циклической долговечности подкладок, изготовленных в соответствии с предполагаемым изобрете10 нием (см. акт испытаний, вариант 3). При другой структуре по сечению подкладок в перепаде твердости за пределами укаэанного в предлагаемом изобретении значения статическая прочность и циклическая долго15 эечность деталей значительно ниже (варианты 1 и 2), Использование рельсовых подкладок в соответствии с предлагаемым изобретением значительно сократить расход подкла20 док, снизить стоимость работ по ремонту рельсового пути, повысить безопасность движения на железнодорожном транспорте и обеспечит экономический эффект 286,2 рубля на км пути(см. Расчет технико-эконо25 мической эффективности применения металлических подкладок КБ, упрочненных объемно-поверхностной закалкой).

Формула изобретения

30 Рельсовая подкладка из ниэкоуглеродистойстали, от лича ю ща я с я тем,что. с целью повышения циклической долговечности, она имеет в поверхностном слое структуру малоуглеродистого мартенсита, а в

35 сердцевине — структуру квазиэвтектоида, при этом перепад твердости между поверхностью и сердцевиной составляет не менее

НЧ 120.