Способ термической обработкирельсов

Способ термической обработкирельсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CoIo3 Соаетскин

Социапистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю8002)5 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.09,75 (21) 2170667/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) П риоритет

Опубликовано 30.01.81. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30 01 Sl (5I)M, Кл.

С 21 9 9/04

)Ъеударстееннмй кемнтет

СССР ао делам наебретеннй и аткрытнй (5З) УДК 621.78

-424(088 8) В. Е. Сапожков, Il. С. Казарновскнй, А. П. абдича, Е. А. Верещага н А. А. Заннес

ЕИТ: . ..

""ЧБ

Украинский ордена Труаоаого Краоного Внанайа:,нйнаио I исследовательский институт металлов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВ

Изобретение относится к термической обработке железнодорожных рельсов из углеродистой и низкопегированной стапей н может быть использовано на метаппургических заводах, производящих рельсы.

Известен способ термообработки рельсов, согласно которому в процессе термообработки рельс подвергают изгибу, нао греву ТВЧ до 1090 С и окончательному струйному водяному охлаждению до комнатной температуры (1).

В закаленном металле получается смесь структур — в основном перпитная структура, содержащая до 10% феррита и до 25% бейнита. Рельсы с такой структурой могут иметь значительный перепад

15 твердости по сечению из- à наличия структуры бейнита.

Известен способ термической обработ- . ки рельсов, включающий соединение рель- 6 сов в непрерывную нить, упругий изгиб, нагрев рельсов по всей длине, охлаждение водовоздушной смесью и последующий самоотпуск. Максимальная температура нагрева метаппа гоповки репьса под закалку по атой технологии составляет

980-1020 С j2).

Недостатком известного способа является возникновение повышенных остаточных напряжений сжатия на поверхности катания, недостаточно однородная микроструктура (по зерну), твердость по дпине рельса и по сечению головки.

Наиболее известными является способ термической обработки реп ьсов, согласно которому после упругого изгиба и индукиионного нагрева поверхности головки рельса производят охлаждение ее паровоэдушной смесью (паром ипи водой) до 650-750 С, затем спрейерное охлаждение маслом go

450-550 С и последующее охлаждение о водовоздушной смесью до 300-400 С (3), Недостатком известного способа является трудность создания нейтральной атмосферы при охлаждении рельсов маслом, ухудшение санитарно-гигиенических условий, а также использование водовсхздушных мас«

5 4

При данных условиях термообработкп сжимающие напряжения распределяются на большую глубину.

ff р и м е р. Рельс нз углеродистой стали (0,78% C) во время перемещения через закалочный агрегат нагревают до

940 С и в двух последних секциях индукО тора (из 4 секций) поддерживают эту температуру в течение 60 с. После нагрева производят охлаждение вначале насыщенным водяным паром при помощи специального устройства до 700 С, а затем производят интенсивное циклическое охлаждение подогретой водой (50 С) при помощи

0 спрейера, причем длительность цикла охлаждения и пауз между ним составляла 2 с.

В результате применения данного режима нагрева и охлаждения твердость Н8 поверхности катания головки рельса составляет 370-381 НВ; структура с поверхности и до глубины 7-8 мм - плотный троостосорбит; на глубине 8-14 мм - сорбит закалки; величина зерна с поверхности и до глубины 8-9 мм соответствовала

8 баллу; глубина закаленного слоя головки рельса 15 мм; на глубине 9-15 мм8-7 баллам; на поверхности головки рельса сжимарцие напряжения достигают 1618 кгlмм ; предел усталости -61,8 кГс/мм, предел контактной выносливости

412 кГс/мм .

Формула изобретения

Составитель

Редактор И. Ковальчук Техред Н.Кеп ушак Корректор С. Шекмар

Заказ 10320/27 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

3 8002 1 ляных устройств, что усложняет процесс термообработки.

1Лель изобретения — упрощение технологии.

Зля достижения этой цели охлаждение на второй ступени осуществляют до 420е

470 С циклической подачей воды при

45-60 С, Способ осуществляют следующим обра зом. ю

Нагрев ТВЧ осуществляют доаированием мощности в последних секциях индукторов, обеспечиваюшим сохранение темпео ратуры металла 930-950 С в течение

40-430 с, затем производят охлаждение насыщенным водяным паром (сжатым воз духом) до 680-720 С с последующим о циклическим спрейерным охлаждением до о

420-470 С водой, подогретой до 45— о

60 С, причем длительность цикла охлаждения и пауз между ним сосгавляет 2 с., Лоеирование мощности с применениеМ выдержки в лоспедних секциях индукторов: при оптимальной темпера гуре 930-980 С е в течение 40-60 с, позволяет.ликвиди- ровать перегрев верхних слоев металла:," а также увеличить зону, сохранявшую к началу охлаждения температуру 720—

О

780 С. При последующем охлаждении насыщеяиым водяным паром до 680-720 С зо а происходит нереэкий отбор тепла, при атом

1 температура по сечению нагретого слоя головки рельса выравнивается, а при дальнейшем циклическом спрейерном охлаждении водой, подогретой до 48-60 С, проИ исходит непосредственно закалка на структуру троостит (троостосорбит) закалки.

B результате применения в начальный нериод закалки мягкого охпадителя (насыщенного водного пара) и последующего

49 боиее интенсивного охладителя (подогретой воды при помощи спрейера) проиохо дит одновременное структурообраэование з значительном слое нагретого металла (до 7 мм).

В результате применения указанного охлаждения уменьшаются разнозернистость по глубине, остаточные поверхностные напряжения, а также улучшается равномерность распределения твердости по длине рельса.

Способ термической обработки рельсов, включающий упругий изгиб, нагрев ТВЧ до температур аустенизации, двухступенчатое охлаждение с охлаждением íà aegвой ступени до температур 680 720 С, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, охлаждение на второй ступени осуществляют до 420о

470 С циклической подачей воды при 4560 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

М 1042939, кл, С7 К 1965, 2. Авторское -свидетельство СССР

М 259119, кл. С 21 Ь 9/04, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

N 444822, кл. С 21 D 9/04, 1972.

А, Н1нгарев

Филиал ППП Патент", г.

Ужгород, ул. Проектная, 4