Способ термической обработки цельнокатаных колес

,И.Веевич ССС977.ССР вт 87 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ 89942/22-0204,8509,87. Бюл. У 35жнеднепровский трубом. Карла ЛибкнехтаТ. Есаулов, М,И. СтаА. Баанин, В.В. Озимидоренко, В.Г. Дюбчензмичев, В.М. Озимин,Галкин и В.С. Мазу1.785.796(088.8)торское свидетельств9, кл. С 21 Р 9/34,рское свидетельство57, кл. С 21 Р 9/34,СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Ц ОКАТАНЫХ КОЛЕСИзобретение относится к металлургии, конкретнее к способам термической обработки цельнокатаных колес. Целью изобретения является увеличение производительности процесса. Способ включает аустениэацию охлаждение обода до среднемассовойотемпературы 520-570 С, ступицы до+ (0-50) С и последующий отпус 0 Птв течение 2,0-2,3 ч. Использование способа позволяет сократить продолжительность термической обработки на 12-207. и повысить производительность процесса на 157 при сохранени требуемого уровня механических свойств. 1 табл.ЗО Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способам термической обработки цельнокатань 1 х колес.Целью изобретения является увеличение производительности процесса.Способ включает аустениэацию,охлаждение обода до среднемассовойтемпературы 520-570 С, ступицы - доо(0-50) С и последующий отпуск 10в течение 2,0-2,3 ч.П р и м е р 1. Цельнокатаное железнодорожное колесо О 950 мм иэ стали с содержанием углерода 0,537 (нижний предел по ГОСТУ) и марганца 150,677 нагревают до температуры аустеонизации (860 С) и помешают н установку для прерывистого упрочнения ободаводой. Упрочнецие недут в течение130 с до достижения среднемассоной 20температуры обода 520-550 С. Затемколесо укладывают в стопу и производят принудительное охлаждение ступицывоздухом до среднемассоной температуоры 450-470 С с одновременным подстуживанием обода до средцемассовой температуры 430-450 С, при этом среднемассовая температура всего колесастановится равной температуре отпуска. Далее стопу колес загружают вколодец шахтного типа и производятоотпуск при 450 С в течение 2,0 ч.Проведенный хронометраж показывает, что продолжительность процессатермообработки сокращается на 51 минэа счет уменьшения времени закалкина 70 с, подстуживация ца 20 мин иотпуска на 30 мин,Контроль механических свойствколес показывает их соответствие требованиям ГОСТа.П р и м е р 2. Цельнокатаное железнодорожное колесо 9 950 мм из стали с содержанием углерода 0,657. имарганца 0,847. (верхний предел по 45ГОСТУ) нагревают до температуры аустенизации (860 С) и помещают в установку прерывистого упрочнения ободаводой. Упрочнение ведут н течение120 с до достижения среднемассовойтемпературы обода 540-570 С. Затемколесо укладывают в стопу и производят принудительное охлаждение ступицывоздухом до среднемассоной темпераотуры 520-550 С с одновременным подстуживанием обода до среднемассовойотемпературы 470-490 С, при этом среднемассовая температура всего колесастановится равной температуре отпуска. Далее стопу загружают н колодецшахтного типа и производят отпуско,при 500 С в течение 2,0 ч. Продолжительность процесса термообработкисокращается на 50 миц за счет уменьшения времени закалки ца 30 с, подстужи -нания на 20 мин и отпуска на 30 мин,Механические снойстна колес соответствуют требованиям ГОСТа.В таблице приведены данные механических и эксплуатационных свойствколес после обработки по известномуи предлагаемому способам, а также порежимам, выходящим за граничные усло -вия обработки.Как видно иэ приведенных н таблице данных, повышение температурыоокончания закалки до 570 С обеспечивает сокращение продолжительностизакалки на закалочных машинах, неприводя при этом к снижению уровнямеханических свойств. Кроме того,отмечается снижение уровня остаточных технологических напряжений посравнению с известным способом,происходящее вероятно в результатеуменьшения градиента температур между элементами колеса.В случае окончания закалки при580 С имеются случаи снижения харак .теристик прочности колес, главнымобразом, в случае задержек при снятии колес с закалочных машин и установке их на установку для принудительного подстуживания.Уменьшение продолжительности отпуска до 2 ч, осуществленное за счетисключения операции подогрева ободадо температуры отпуска, це сказывается на изменении уровня механических свойств и эксплуатационных характеристик колес. В случае проведения отпуска продолжительностью1,7 ч отмечают некоторое повышениеуровня остаточных напряжений н элементах колес,Как видно из таблицы, после обработки по известному и предлагаемомуспособам достигаются одинаковыемеханические свойства. Преимущество предлагаемого способа заключаетсяв повышении производительности процесса термообработки колес.Как указано н примерах 1 и 2,сокращение продолжительности термической обработки составляет не менее50 мин, т.е. 12-207., что весьмасущественно.1339148 Показатели по примеру 56 Характеристикаколес 1 7 8 9 3 4Продолжительность 2 эО 1 э 7 2 э 5 2,5 2,0 1,7 отпуска, ч Содержание,7:углерода Оэ 53 Оэ 53 Оь 53 Оэ 53 Оэ 53 Оэ 53 Оэ 53 Оэ 67 Оэ 67 Оэ 67 Оэ 67 Оэ 67 067 Оэ 67 марганца Временное сопротивление, МПа 960 950 940 950 940 940 950 Относительное удлинениеь 7 13,0 14,0 13,0 12 эО 12 ьО 12 эО 22,0 22,0 22,0 12,0 Относительное сужение,7 22,0 21,0 22,0 20,0 Ударная вязкостььИДЖ/м Оэ 42 Оь 42 Оэ 37 Оь 41 Оэ 43 Оэ 39 Оэ 40 Уровень остаточных напряжений: на поверхности обода (сжимающие) в переходах из 18 19 16 15 14 17 диска в обод (растягивающие) в ступицу 14 14 15 12 10 в ободе на глубине30 мм Сопротивляемость выкрашиванию на глубине 30 мм, кг/мм5Износ на 10 оборотов образца на глубине ЗО мм, г 44 45 45 46 45 1,2 1,2 1,3 1,3 Примечание; способ 5 а - прототип, способы Зб и 4 б - заявляемые, способы За, Зв, 4 а, 4 в - по режимам, выходящим за граничные условия. Указанное уменьшение продолжительности термообработки достигается за счет значительного сокращения операций закалки и отпуска, а также исключения отдельной операции подстуживания колес в стопах на полу цеха, так как подстуживание по предлагаемому способу проводится в период набора колес в стопы.При работе по предлагаемому способу в условиях термоучастка колесо- прокатного цеха число обрабатываемых колес за восьмичасовую смену составляет (в среднем за месяц) 378 шт. при обработке по известному способу 327 шт, Повышение производительности процесса составляет 15 ь 67. Формула из о 6 ре те н ияСпособ термической обработки цельнокатаных колес, включающий нагрев до температуры аустенизации, охлаждение обода и ступицы с последующим отпуском, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с цепью увеличения производительности процесса, охлаждение обода ведут до среднемассовой температуры 520-570 С, после чего производят охлаждение ступицы воздухом до среднемассовой температуры, равной Т+(0-50) С, с одновременным подстуживанием обода до среднемассовой температуры, равной- (0-30) С, а отпуск проводят в течение 2,0 - 2,3 ч.