Способ термической обработки центров локомотивных колес

 

Изобретение относится к термической обработке изделий из черных металлов. Цель - сокращение длительности процесса и повьппение эксплуатационной надежности колеса. После нагрева колеса до температуры аустенитизации его охлаждают потоком воздуха как со стороны диска, так и с внутренней поверхности ступицы таким образом, чтобы температура внутренней поверхности ступицы не превышала температуру диска колеса. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

4 А1 (б1) 4 С 21 0 9/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I *

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4115449/23-02 (22) 08.09.86 (46) 07.03.88. Бюл. Ф 9 (71) Институт черной металлургии (72) Н.Г.Мирошниченко, Н.И.данченко, С.Е.Подольский, Е.И.Иванченко, ((.Е.Розенталь, Б.Ф.Антипов, А.В,Шумилин н А.А.Конышев (53) Ь21.785.796 (088.8) (5Ь) Авторское свидетельство СССР !

1- 730835, кл. С 21 0 8/00, С 21 0 9/34, 1977. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ

ЦЕНТРОВ ЛОКОМОТИВН1И КОЛЕС (57) Изобретение относится к термической обработке изделий из черных металлов. Цель — сокращение длительности процесса и повышение эксплуатационной надежности колеса. После нагрева колеса до температуры аустенитизации его охлаждают потоком воздуха как со стороны диска, так и с внутренней поверхности ступицы таким образом, чтобы температура внутренней поверхности ступицы не превышала температуру диска колеса. 1 табл.

1379324

Изобретение относится к термической обработке иэделий из черных металлов.

Цель изобретения — сокращение длительности процесса и повышение эксплуатационной надежности колеса путем создания сжимающих остаточных напряжений на внутренней поверхности ступицы. 10

П р и и е р. Способ термической обработки колесных центров локомотива опробывают в условиях цеха опытных установок. Используют заготовки центров, изготовленные в колесопрокатном 15 цехе металлургического завода из стали с содержанием углерода 0,577, марганца 0,747.

Заготовки центров нагревают до

850 С в электропечи и выдерживают 20 о.

0,75 ч„ Часть заготовок центров охлаждают путем подачи потока воздуха на врашаю цуюся заготовку центра со средо ней скоростью 50 град/мин до 650 С, затем в специально, со средо ней скоростью 4 град/мин до 500 С, о после чего проводят отпуск при 500 С в течение 2,5 ч. Такой режим (режим 1) термической обработки соответствует известному способу. Общее время терми-30 ческой обработки составляет 4 ч

55 мин.

Другую часть заготовок после нагрева охлаждают потоком воздуха с той же интенсивностью подачи, что и при охлаждении по известному способу, но охлаждают внутреннюю поверхность ступицы дополнительным потоком воздуха.

Интенсивность подачи воздуха на внутРеннюю поверхность ступицы задают в 40 трех вариантах. первый вариант (ре сима 2) с поддержанием температуры внутренней поверхности ступицы на о

20 — 25 С выше температуры диска; второй вариант (режим 3) с поддержа- 45 нием температуры внутренней поверхности ступицы, близкой (с точностью

+5 С) температуре диска, третий вариант (режим 4) с поддержанием температуры внутренней поверхности ступицы ниже температуры диска на 20 о

25 С, Охлаждение воздухом производят о до 500 С, после чего центры подверо гают отпуску при 500 С в течение

2,5 ч. Длительность термообработки по режимам 2 — 4 составляет 4 ч 20 мин

4 ч 25 мин.

Остаточные напряжения на внутренней поверхности страницы определяют экспериментально с отделением части ступицы, оборудованной розетками тенэодатчиков с базой 1О мм. Используют тенэометрический мост. Значения окружных остаточных напряжений (осевые напряжения пренебрежимо малы) при термической обработке по известному способу (режим 1) и с дополнительным охлаждением внутренней поверхности ступицы по трем вариантам (режимы

2 — 4) приведены в таблице.

Остаточные

Режим обработки напряжения, Н/мм

1 (известный) +120

+35

-40

Термическая обработка по режиму 4 соответствует предлагаемому способу с оптимальным значением температурных параметров, приведенных в качестве отличительных признаков (дополнительное охлаждение внутренней поверхности ступицы с поддержанием ее температуры о ниже на 20 — 25 С температуры диска).

Обработка по режиму 3 соответствует граничному значению отличительного признака (температура внутренней поверхности ступицы близка к температуре диска). При обработке по режиму 2 температура внутренней поверхности ступицы вьш е температуры диска на 20

25 С.

Достижение положительного эффекта— сокращение длительности термообработки центров с обеспечением надежности прессового соединения центра с осью в. эксплуатации за счет создания сжимающих остаточных напряжений в сопрягаемой зоне ступицы — достигается дополI нительным охлаждением внутренней поверхности ступицы с поддержанием ее температуры не выше температуры диска.

При уменьшении интенсивности охлаждения внутренней поверхности ступицы ее температура в ходе охлаждения оказывается выше температуры диска, возни1379324

Составитель В.Китайский

Техред М.Дидык

Редактор И.Дербак

Корректор С.Черни

Тираж 545

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 943/27

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 кает перепад температуры между диском и ступицей и градиент температуры в ступице уменьшается. В результате та-. кой термической обработки на внутренней поверхности ступицы формируются растягивающие напряжения, снижающие прочность прессовой посадки центра на ось по сравнению со сжимающими напряжениями. 10

Таким образом, предлагаемый способ термической обработки центров локомотивных колес обеспечивает сокращение длительности термической обработки и формирует остаточные напряжения, повышающие прочность прессового соединения центра с осью. формула и з о б р е т е и и я

Способ термической обработки центров локомотивных кблес, включающий нагрев до температуры аустенитизации, охлаждение со скоростью ниже критической до температуры отпуска, выдержку и охлаждение, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса и повышения эксплуатационной надежности колеса путем создания сжимающих остаточных напряжений на внутренней поверхности ступицы, проводят дополнительную подачу охладителя на внутреннюю поверхность ступицы с поддержанием в процессе охлаждения ее температуры не выше температуры диска.