Способ термической обработкирельсов

 

Союз Советскмк

Социапнстичесинх

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>819195 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 11. 05. 79 (21) 2765728/22-02 (51)М. Кл.з

С 21 0 9/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретениИ и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070481.Бюллетень N9 13 (5З) УДК 621. 785..545(088.8) Дата опубликования описания 090481 (72) Авторы изобретения

В. С. Точиленко, Ю. И. Шумаков, A. Н. Заннес, А. В. Великанов, В. Л. Мирошников и Т. В. Проценко

Харьковский ордена Ленина политехничес им. В. И. Ленина (71) Заявитель

I (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВ

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к способам термической обработки рельсов.

На металлургических заводах находит широкое применение термическая обработка рельсов по всей длине: объемная закалка в масле с последующим отпуском, поверхностная закалка с объемного нагрева (1J .

Известные способы термической обработки рельсов не обеспечивают все возрастающих требований по обеспечению достаточной эксплуатационной стойкости рельсов. 15

Известен способ термической обработки рельсов с нагревом ТВЧ (21 . Перед закалкой рельсы соединяют с помощью накладок в непрерывную нить и -под 20 вергают последовательному упругому изгибу в устройствах роликового типа.

Движущаяся с заданной скоростью нить проходит под индуктором, благодаря чему осуществляется непрерывно-после- 25 довательный нагрев головки рельса.

Эатем нагретая головка подвергается охлаждению водовоэдушной смесью, подаваемой из форсунок, после чего происходит самоотпуск. 30

Известный способ закалки рельсов имеет ряд недостатков: не обеспечивает возрастающих требований по увеличению стойкости рельсов в связи с резкой интенснфикацией работы железнодорожного транспорта (увеличение среднего веса грузовых поездов, их скорости, увеличение осевых нагрузок и др.) с твердостью поверхности катания на нижнем пределе требований технический условий 330 НВ. Верхний предел твердости по техническим условиям 388 НВ.

Увеличить твердость на поверхнос- . ти катания рельсов до 370-388 НВ с равномерным ее снижением по глубине головки путем увеличения скорости охлаждения головки рельсов при помощи охлаждающих устройств и известными методами пока практически не представляется возможным.

Это обусловлено тем, что технология термообработки рельсов должна быть основана на беэмартенситном пре" вращении аустенита, структура закаленного металла должна представлять собой продукт непосредственного превращения аустенита-троостит или троост-сорбит с пластинчатой формой карбидной фазы.

819195

НВ

После закалки по известному способу . 120, 80,0 12

После закалки по предлагаемому способу 135,:.99,0 12

30 330

32 380

Составитель A. Секей

Редактор Т. Бельская Тех ед M. Лоя . Ко ректо Г. Решетник

Заказ 1198/1 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 о

При увеличении скорости охлаждения, например, эа счет увеличения количества воды при водовоздушной закалке появляется опасность получения мартенситной структуры и соответственно неравномерной твердости по глубине закаленной зоны, что может привести к поломке рельсов при их эксплуатации.

Целью изобретения является повыше- о ние эксплуатационной стойкости за счет увеличения твердости на поверхности катания рельса с равномерным ее снижением по глубине закаленной головки, минуя мартенситное превращение. 35

Для достижения поставленной цели в способе термической обработки рельсов, включающем соединение рельсов в непрерывно движущуюся нить, упругий изгиб, нагрев токами высокой час- 20 тоты головки рельса, охлаждение водовоздушной смесью и последующий самоотпуск, одновременно с охлаждением водовоздушной смесью головки рельса производят охлаждение шейки и подошвы водой. Способ осуществляется сле" дующим образом. Перед закалкой рельсы соединяют в непрерывную нить и подвергают последовательному упругому изгибу в устройстве роликового типа движущаяся с заданной скоростью нить проходит под индукторами, благодаря чему осуществляется непрерывнопоследовательный нагрев головки рельса до аустенитного состояния. Затем нагретая головка подвергается охлаждению водовоэдушной смесью, и под головкой шейка и подошва одновременно охлаждаются водой, для ускорения отбора тепла из нагретой головки.

Это позволит обеспечить превращение 40 аустенита с образованием высокодисперсной структуры с плавным изменением твердости по глубине закаленной зоны.

В таблице представлены механические свойства металла и закаленном

45 слое (средние данные).

После прокатки 97,0 52,0 11 18 200

Как следует иэ таблицы, предлагаемый способ позволяет повысить твердость на поверхности головки рельса до 380 НВ с плавным ее изменением по глубине закаленного слоя, при прочности 135-140 кгс/мм, что позволяет повысить стойкость рельсов против контактно-усталостных разрушений.

Формула изобретения

Способ термической обработки рельсов, включающий предварительное соединение их в непрерывно движущуюся нитЬ, упругий изгиб, нагрев токами высокой частоты головки рельса, охлаждение ее водовоздушной смесью и последующий самоотпуск, о т л и ч а — ю шийся тем, что, с целью по-. вышения эксплуатационной стойкости, одновременно с охлаждением водовоздушной смесью головки рельса производят охлаждение водой шейки и подошвы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лемпицкий В. В., Казарновский Д. С. и др. Производство и термическая обработка рельсов. "Металлургия", 1972, с. 164-172, 187-192.

2. Авторское свидетельство СССР

9 259119, кл. С 21 0 9/04, 1967.