Способ термической обработки центров локомотивных колес

 

Изобретение относится к области термической обработки изделий из черных металлов. Цель - сокращение длительности процесса с сохранением обрабатываемости резанием. После нагрева локомотивного колеса до температуры аустенизации его охлаждают как со стороны диска, так и с внутренней поверхности ступицы. При этом охлаждение внутренней поверхности ступицы проводят ступенчато. На каждой ступени, длящейся 45...60 с, осуществляют охлаждение на 150...200°С. Перерыв в охлаждении 30...40 с. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЯЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК..SU„„1475940 (Sg 4 С 21 D 9/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1379324 (21) 4321928/23-02 (22) 13.07.87 (46) 30.04.89. Бюл. М 16 (71) Институт черной металлургии (72) Б.Ф.Антипов,. Ф.С.Блик, В.П.Васильковский, Н.И.Данченко, 10.П,Игнатьев, А.А.Конышев, Н.Г.Мирошниченко, С.Е.Подольский, В.А.Раслин, А.М.Токмаков и А.В.Шумилин (53) 621.785.796(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1379324, кл. С 21 0 9/34, 1986.

Изобретение относится к термической обработке иэделий иэ черных металлов.

Цель изобретения — сокращение длительности процесса с сохранением обрабатываемости резанием.

Пример. Предлагаемый способ оп робован в условиях цеха опытных установок отдела металловедения и термической обработки стали института черной металлургии. Использовались заготовки центров, изготовленные в колесопрокатном цехе металлургического завода из стали с содержанием углерода 0,547., марганца 0,74Х.

Заготовки центров нагревали до

850 С в электропечи и выдерживали

0,75 ч. Первую группу заготовок (вариант 1) охлаждали потоком воздуха и, кроме того, на внутреннюю поверхность ступицы подавали дополнитель(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ЦЕНТРОВ ЛОКОМОТИВНЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к области термической обработки изделий из черных металлов. Цель — сокращение длительности процесса с сохранением обрабатываемости резанием. После нагрева локомотивного колеса до температуры аустенизации его охлаждают как со стороны диска, так и с внутренней поверхности ступицы. При этом охлаждение внутренней поверхности ступицы проводят ступенчато. На каждой ступени, длящейся 45-60 с осуо ществляют охлаждение на 150-200 С.

Перерыв в охлаждении 30-40 с. 3 табл. Я ный поток сжатого воздуха с расходом до 0,1 мэ/с (при нормальных услови» ях). Температура внутренней поверх"ности ступицы поддерживалась на 2030 С ниже температуры диска. Охлаждение до достижения ступицей средней температуры 540 С длилось 10 мин.

Вторую группу заготовок охлаждали с подачей на внутреннюю поверхность ступицы водовоздушной смеси с расходом воздуха 0,04 мэ/с (при нормаль ных условиях) и воды 0,8 дм /с. При этом часть заготовок (вариант 2) охлаждали эа четыре ступени: на каж« дой ступени производилась подача водовоздушной смеси в течение 20 с со снижением температуры на 170-180 С и делался перерыв в охлаждении на 35 с.

За 4 мин внутренняя поверхность ступицы достигла температуры. 300 С, а на глубине 30 мм от поверхности

1475940

550 С. Другая часть заготовок из второй группы охлаждалась с постоянной подачей водовоздушной смеси в течение 80 с (вариант 3). В конце охлаждения температура .внутренней поверхО ности ступицы достигала 120 С, а на глубине 30 мм от поверхности 710 С.

Все заготовки подвергались отпуску при 500 С в течение 2,5 ч. 10

Значения остаточных напряжений, определенных экспериментально методом тензометрирования, и твердость материала на внутренней поверхности ступицы после термической обработки по трем вариантам представлены в табл.

Параметры обработки по различным вариантам, включающим оптимальные, граничные и выходящие за предлагаемые20 интервалы значения, приведены в табл. 2.

Значение остаточных напряжений, определенных экспериментально, и твердость материала на внутренней 25 поверхности ступицы после термической обработки центров и длительность процесса охлаждения до температуры отпуска представлены s табл, 3, Анализ результатов показывает, 30 что применение предлагаемого способа с параметрами в предлагаемых интервалах обеспечивает достижение положительного эффекта — сокращение в

2,5-3 раза длительности процесса охлаждения центра до температуры отпуска при его термической обработке.

При выходе параметров из предлагаемых интервалов положительный эффект или не достигается, или величина его 40 значительно снижается.

При сокращении длительности перерывов между подачами водовоздушной смеси до 25 с (вариант 6) не достигается полного отогрева внутренней поверхности ступицы и поэтому снижается доля карбидов зернистой формы с повышением твердости до 277 НВ.

При увеличении длительности перерывов до 45 с (вариант 7) длительность 50 охлаждения центра до температуры отпуска (500 С) увеличивается на 653 по сравнению с оптимальным режимом предлагаемого способа. При уменьшении величины снижения температуры внутренней .поверхности ступицы до о

130 С (вариант 8) и соответственном уменьшении общей длительности обработки на ступени до 42 с увеличивается число необходимых ступеней и длительность охлаждения увеличивается на 50Х по сравнению с оптимальным режимом. При увеличении указанной величины до 220 С (вариант 9) твердость стали на внутрвнней стороне ступицы достигает 285 НВ со значительным снижением ее обрабатываемости.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает сокращение длительности процесса термической обработки центров локомотивных колес, что позволяет использовать в промышленных условиях поточную технологию.

Формула изобретения

Способ термической обработки центров локомотивных колес по авт. св.

У 1379324,. отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса с сохранением обрабатываемости резанием, охлаждение внутренней поверхности ступицы осуществляют .ступенчато, причем на каждой

I о ступени его ведут на 150-200 С, после чего прерывают на 30-40, с при общей длительности обработки на каждой ступени 45-60 с.

Т а б л и ц а 1

Вариант Остаточные напря- Твердость жения, Н/мм, НВ

»40

-60

-200

241

332

2

1475940

Таблица2

Коли-, чество

Снижение темпеДлительность перерывов между подачами охладителя, с

Длительность подачи охладителя на внутреннюю поверхность ступицы, с ратуры внутренней поверхности . на ступени, С

Вариант

Способ ступеней

Способ Вариант

ТаблицаЗ

Длительность охлаждения,с

Твердость

НВ

Остаточ ные напряжени

Н мм

Предлагаемый

Известный

600

235

-40Составитель А. Стадников

Редактор М. Недолуженко Техред Л.Олийнык Корректор О. Кравцова

Заказ 2123/23 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101

Пред- 2 лага- 3 емый 4

6

8

220

2

4

6

8

-70

-80

-60

-75

-75

-120

-90

-80, -100

12

248

241

241

248

277

241

285

260

Общая длительность обработки на ступени, с

42

4

4

4

6