Способ термической обработки цельнокатаных железнодорожных колес

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапистичесиих

Ресиубпии (iii 937526 (61) Дополнительное к авт. свил-ву Р 837982 (22) Заявлено 03.08.79 (21) 2807205/22-02 с присоединением заявки М (28) Приоритет (5! )М. Кл.

C 21 0 9/34

Ркударствеаьй квинтет

СССР ао делам вэебретенкк и еткрьпкй

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень М 23 (53) УД К 621.785. .796:629.11. .012.3 (088.8) Дата опубликования описания 23.06.82

А, Ф. Гринев, Г. А. Блажнов, М. С. Валех

М. В. Кузьмичев, В. И. Узлов, П. Ф. Мнрф и В. Е. Кудин (72) Авторы изобретения

kl "РВИ ЩЭТВМИеЭИАВ

%МЫМИ йа А

Институт черной металлургии (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ UEJIbHOKATAHHblX

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС

Изобретение относится к области терми. ческой обработки металлов, а именно к термической обработке железнодорожных колес.

Известны способы термической обработки колес с упрочнением только обода (1), с упрочнением всех элементов колеса (2), а также способ термической обработки цельнокатанных железнодорожных колес для увеличения нх эксплуатационной надежности путем повышения хладостойкостн диска и мест пере. хода его в обод и ступицу.

По основному авт. св. 1Р 837982, известен способ термической обработки цельнока. таиных железнодорожных колес, включающий нагрев до температуры аустенитизации, l5 независимое прерывистое спрейерное охлаждение обода, диска и мест перехода диска в обод и ступицу, в процессе которого охлаждение диска и мест его перехода в обод и ступицу начинают по достижении средней температуры обода 480 — 520 С и ведут его со скоростью выше критической. После этого ведут дифференцированно отпуск элементов колеса: обода при температуре 480 — 520 С, а диска и мест его перехода в обод и ступицу при температуре 600 — 650 С (3).

Недосгаток известного способа заключается в том, что он не обладает простотой исполнения. Это объясняется тем, что осуществление дифференцированного отпуска элементов колеса в одном тепловом агрегате затруднительно. Обеспечение отпуска обода, диска и мест его перехода в обод и ступицу при разных температурах требует проектирования и изготовления теплового агрегата, обеспечивающего заданные условия нагрева.

Он представляет собой довольно сложное устройство и особенно для нагрева колес при их поточном производстве.

Цель изобретения — упрощение процесса термической обработки железнодорожных колес.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему нагрев до температуры аустенитнзацли, прерывистое спрейерное охлаждение обода, диска н мест перехода диска в обод и .ступицу и последующий отпуск: обода при 480-520 С, а диска

3 93752 и мест его перехода в обод и ступицу при

600-650 С, сначала производят отпуск диска и мест его перехода в обод и .ступицу, а затем производят отпуск всего колеса.

Вследствие этого упрощается процесс

S термообработки железнодорожных колес.

Способ реализуется следующим образом.

Колесо нагревают до температуры аустенинитизации, осуществляют прерывистое спрейерное охлаждение обода, в течение 120- tð

200 с при давлении воды 2 — 5 ати, диска и мест перехода диска в обод и ступицу. При этом охлаждение диска и мест его перехода в обод и ступицу начинают по достижении средней температуры обода 480 — 520 Ñ и . ведут его в течение 80 — 160 с при давлении воды 5,0 атм со скоростью выше критической. Затем следует дифференцированный отпуск элементов колеса, при которой вначале ведут отпуск диска и мест его перехода

20 в обод и ступицу, при температуре 600—

650 С, после чего следует отпуск всего колеса при температуре 480 — 520 С.

Такая последовательность операций отпуска элементов колеса позволяет обеспечить в диске и местах перехода его в обод и ступицу требуемую структуру и комплекс свойств.

Следующий отпуск всего колеса при 480— .520 С обеспечивает требуемые уровень прочности в ободе н систему остаточных напря30 жений в элементах колеса.

Пример. Колеса, изготовленные из стали с содержанием углерода 0,50, 0,58 и

0,65%, термически обрабатывают по предла6 ф гаемому способу и для сравнения по известному способу.

Сначала -колеса нагревают до температуры

860, 840 и 820 С, затем выдерживают их в течение 0,5 ч. После этого колеса загружают в устройство, где элементы колеса упрочняются в следующем порядке: вначале охлаждают обод, затем по достижении средней температуры обода 480 — 520 С охлаждают диск и места его перехода в обод и ступицу со скоростью выше. критической (для стали с содержанием 0,50 — 0,65% îíà составляет 50 — 60 С с). Параметры охлаждения обода колес и диска и их отпуска приведены в табл. 1. После упрочнения элементы колеса отпускают в следующей последовательности: вначале отпускают диск и места перехода в обод и ступицу при температуре 600 — 650 С в течение 10 — 15 мин, для чего колесо помещается в индуктор тиристорного преобразователя частоты ТПЧ вЂ” 1, где нагревается диск, после чего колесо помещается в электроколодец, где обод и диск отпускаются при температуре 480 — 520 С в течение 2,5 ч. После осуществления отпуска, колеса в стопах остывают на воздухе.

Механические свойства диска, ударная вязкость при -70 С и хладостойкость в виде

Тк приведены в табл. 2.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить процесс термообработки, обеспечивая практически одинаковые свойства.

937526

1 !

О О О

3 gч чф 0 о Я д о о

\ф е(«е м Q о о а мъ а о о . о о ю сч сч ч о о о в <> rv оо в ч о о

937526

Таблица 2

Механические свойства

С«с б

Тк, С

68 кг/мм

Ан - 70 кг/см

Ан + кг/с — 90

Извес (н ый

78,0

20,0

52,0

15,0

2,5

88,0

49,0

18,0

12,0.

2,0

0,65

16,0

90,0

47,0

10,0!,9 — 65

21,0 49,0

76,6

П(>с>!л» "нонн> >(* 0 10

14,0 — 90

2,6

87,0

0(,S8

-- 80

17,0 48,0

13,0

1,9

10,0

D,6S

15,0 48,0 — 65

89,0

1,8

Составитель А. Секей

Техред И. Гайду

Корректор А. Дзятко

1(едактор Г. Волкова

Подписное

Тираж 587

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Зак.л 4>81 35 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 (1> (> р м у .(:а и з о б р с т е н и я

Сн«соб тср-;(ической обработки цельнокатан .ы: >;с:(е:>:(:>Л.;р»>кных колес ио авт. св.

N 8т>О;(>.от.(нчающийся тем, >по, с це:,ыо упрощения процесса, сначала

30 нрсн(знодят отпуск диск:(и мест его нерехон об>>>(и сту .пгцу. а затем производят от(й с(к ((с>е(оь>(вса.

Ф" °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологическая инструкция колесопрокатного цеха завода им. К. Либкнехта. ТИК

11 -77. днепропетровск, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР N 253849, кл. С 21 0 9/34, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР N 837982, кл. С 21 0 9/34, 1979.