Способ упрочнения поверхности стального колеса железнодорожного транспорта


 


Владельцы патента RU 2592651:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для повышения эксплуатационных характеристик трущихся поверхностей колес железнодорожного транспорта и других целей. Способ упрочнения поверхности стального колеса железнодорожного транспорта включает нанесение борсодержащей обмазки, представляющей собой гомогенизированную смесь, состоящую из фенолформальдегидной смолы, имеющей коксовое число в отвержденном состоянии не менее 52% (А), борного ангидрида (Б) и карбонила железа (В) в соотношении А:Б:В от 90:8:2 до 50:40:10, и последующую двухстадийную термообработку. На первой стадии осуществляют нагрев с помощью инфракрасной лампы до 200÷350°С в течение 2÷8 минут, а затем на второй стадии нагрев проводят воздействием газопламенной горелки в течение 10÷30 минут с обеспечением температуры обмазки 850÷1000°С. Обеспечивается повышение эффективности проникновения борсодержащих компонентов, снижение температуры и времени насыщения стальной поверхности колеса и упрощение технологии процесса за счет использования обмазки, содержащей компоненты в виде гомогенизированной смеси до молекулярных размеров. 1табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для повышения эксплуатационных характеристик трущихся поверхностей колес железнодорожного транспорта и других целей.

Наиболее близким прототипом заявляемого изобретения является стальное изделие, на рабочую поверхность которого нанесен упрочняющий слой (борохромирующий состав) методом нагрева всего изделия и его насыщение (патент RU№2391439 С2).

Недостатком прототипа является то, что бор незначительно растворяется в железе и стали (0,1÷0,15%), а температура его плавления составляет 2000÷2500°С. Поэтому применение псевдоожиженных борсодержащих порошкообразных смесей в качестве обмазок не позволяет эффективно насыщать бором стальные поверхности, учитывая большие размеры частиц.

Кроме того, известный способ требует применения крупногабаритного оборудования.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности проникновения борсодержащих компонентов - снижение температуры и времени насыщения стальной поверхности колеса и упрощение технологии процесса за счет использования обмазки, содержащей компоненты в виде гомогенизированной смеси до молекулярных размеров.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве борсодержащей обмазки на стальную поверхность наносят гомогенизированную смесь, состоящую из фенолформальдегидной смолы, имеющей коксовое число в отвержденном состоянии не менее 52% (А), борного ангидрида (Б) и карбонила железа (В) в соотношении А:Б:В от 90:8:2 до 50:40:10, с последующей двухстадийной термообработкой, причем на первой стадии осуществляют нагрев с помощью инфракрасной лампы до 200÷350°С в течение 2÷8 минут, а затем на второй стадии нагрев проводят воздействием газопламенной горелки в течение 10÷30 минут с обеспечением температуры обмазки 850÷1000°С.

Пример 1

Приготовление обмазки

В реактор с мешалкой загружают 200 масс. ч. Этилцеллозольва, после чего добавляют 48 масс. ч. борного ангидрида и перемешивают до полного растворения последнего. Далее, к раствору борного ангидрида добавляют 65 масс. ч. фенолформальдегидной смолы марки «Бакелит жидкий» (ГОСТ 4559-71) в пересчете на сухой продукт и 6 масс. ч. жидкого карбонила железа.

Смесь перемешивается в течение 10 минут при +20°С, после чего растворитель отгоняется в количестве 190 масс. ч. и улавливается. Оставшиеся 10 масс. ч. этилцеллозольва обеспечивают пастообразное состояние полученной обмазки, в которой все компоненты гомогенизированы до молекулярного состояния. Полученный состав затаривается и хранится в складских условиях не менее 1 месяца.

Осуществление процесса борирования

Готовую обмазку наносят слоем 1 мм на стальную поверхность, после чего, на первой стадии, прогревают воздействием инфракрасной лампы до 300°С в течение 5 минут, в результате чего фенолформальдегидная смола отверждается и частично коксуется. После этого для стального изделия с нанесенной обмазкой сразу (или после достаточно длительного перерыва) осуществляют вторую стадию, подвергая газопламенному воздействию и обеспечивая на поверхности температуру 900°С в течение 15 минут, при этом карбонил железа разлагается, образуя чрезвычайно активные частицы железа атомарных размеров, которые мгновенно реагируют с атомами бора, возникающими за счет реакции восстановления борного ангидрида с разлагающимся коксом, образуя бориды железа, легко проникающие в стальную поверхность, насыщая эту поверхность и повышая ее твердость до показателя НВ 350, что превышает твердость абразива.

Примеры 2÷4 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя параметры в соответствии с таблицей 1.

Способ упрочнения поверхности стального колеса железнодорожного транспорта, отличающийся тем, что осуществляют нанесение борсодержащей обмазки, представляющей собой гомогенизированную смесь, состоящую из фенолформальдегидной смолы, имеющей коксовое число в отвержденном состоянии не менее 52% (А), борного ангидрида (Б) и карбонила железа (В) в соотношении А:Б:В от 90:8:2 до 50:40:10, с последующей двухстадийной термообработкой, причем на первой стадии осуществляют нагрев с помощью инфракрасной лампы до 200÷350°С в течение 2÷8 минут, а затем на второй стадии нагрев проводят воздействием газопламенной горелки в течение 10÷30 минут с обеспечением температуры обмазки 850÷1000°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может найти применение в машиностроении для обеспечения повышения эксплуатационных характеристик деталей машин.
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к комбинированным способам поверхностного упрочнения деталей из стали 40. Первоначально проводят предварительное поверхностное локальное борирование с использованием лазерного нагрева из обмазки, содержащей бор или его соединения.

Изобретение относится к способу химико-термической обработки и может быть использовано для повышения эксплуатационной стойкости изделий. .

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, а именно к химико-термической обработке стальных деталей и может быть использовано для упрочнения рабочих органов сельхозтехники, применяемых при обработке почв по современным энерго- и ресурсосберегающим технологиям (плуги-плоскорезы, стрельчатые лапы, долота-рыхлители, долотообразные лемеха и пр.), большая часть поверхности которых в процессе работы находится в почве.
Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, на предприятиях строительной индустрии и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано для поверхностного упрочнения инструмента и деталей машин.

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, изготовленных из углеродистой стали.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке и может найти широкое применение в машиностроении, повышая долговечность деталей машин.

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых средах, а именно к борированию винтовых передач, например винтов, червяков и т.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может найти широкое применение в машиностроении для повышения долговечности деталей машин.

Изобретение относится к колесам транспортных средств, но может быть применено в любой области техники, где необходимо использование колеса с полученными в данном изобретении свойствами.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к нескоростным колесным движителям, используемым преимущественно на местности с рыхлосыпучим грунтом.

Гиперболоидный ролик привода содержит соединенные упругоподатливыми рабочими элементами боковые диски, установленные на валу привода. Рабочие элементы выполнены в виде замкнутой пружины специальной навивки витками круглого сечения, представляющей собой -образного исполнения изгиб, повторяющийся с равным шагом в угловом диапазоне от 0 до 360°, и имеющей в центральной части форму гиперболоида, с узлами крепления перегибов в боковых дисках.
Колесо // 2576849
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к колесным шасси кресел-колясок. В колесе, содержащем обод, выполненный с внутренними зубьями, находящимися в сборке в зацеплении со звездочкой, установленной на валу привода, обод выполнен в форме цилиндрического или конического барабана, а внутренние зубья представляют собой систему сквозных отверстий, отверстий с отбортовкой и/или отформованных во внешнюю сторону углублений на периферийной части обода-барабана.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано, в частности, в колесных и колесно-гусеничных шасси, выполненных по схеме шарикоподшипника.

Изобретение относится к средствам развлечения и может быть использовано как спортивный снаряд для катания по различным преимущественно плоским поверхностям. Сущность предлагаемого изобретением технического решения состоит в том, что в кольцевом роллере, состоящем из жесткого кольца, имеющего на своей внешней поверхности протектор, с установленной на его внутренней поверхности кареткой, снабженной площадкой для ног с роликовыми опорами и рулевыми элементами для рук, выполненными в виде двух жестких дуг, расположенных выпуклыми сторонами наружу в плоскости, перпендикулярной к плоскости кольца, жесткое кольцо выполнено в виде желоба, изготовленного многослойным свертыванием в кольцо трубчатого элемента, имеющего на внешней поверхности равномерно распределенные по образующей стержневые держатели пневмокамер, имеющих внутренние диаметры, соизмеримые с диаметром поперечного сечения желоба, свернутых по диагонали и закрепленных изгибами на горизонтальных частях держателей.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Всенаправленное колесо в сборе для транспортного средства содержит колесо, нижнее подвесное звено и верхний соединительный шарнир, которые присоединены к транспортному средству.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к нескоростным колесным движителям, выполненным по схеме шарикоподшипника и используемым преимущественно на местности со сложным рельефом и рыхло-сыпучим грунтом.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Устройство содержит поворотный корпус (1) оси, колеса (4), в отношении каждого колеса (4) имеется осевой подшипник (6), который помещен в невращающуюся запирающую втулку (7), которая содержит запорные элементы (11).

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к колесным шасси кресел-колясок. В колесе шасси, содержащем обод на валу с системой грунтозацепов на периферийной части обода, обод выполнен в виде двух соосных валу встречно ориентированных крепежных обойм, фиксирующих с торцев упругоподатливый элемент в виде пакета рабочих, выполняющих функции грунтозацепов, и петлевых, выполняющих функцию опорно-крепежных, участков, переходящих зигзагообразно с равным шагом один в другой.
Наверх