Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 51)4 С 21 Р 9 ЛЕ ЕВФВййй ВСг"."К 1": (,1 Яс Я ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 3-0 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС(57) Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к способам производства цельнокатаных колес. Целью изобретения является повышение стабильности геометрических параметров колес с сохранением их эксплуатационной надежности при отрицательных температурах. Способ включает прокатку, охлаждение диска с прокатного нагрева до среднемассовой температуры 500 - 550 С, противофлокенную обработку, механическую обработку, аустенизацию, упрочнение обода и диска и отпуск. Применение способа позволяет повысить стабильность геометрических размеров, д уменьшить коробление обода при сохранении эксплуатационной надежности при отрицательных температурах. 1 табл.С:1425229 45 50 1Изобретение относится к металлургии, конкретнее к способам производства цельнокатаных колес.Целью изобретения является повышение стабильности геометрических параметров колес с сохранением их эксплуатационной надежности при отрицательных температурах.Способ включает прокатку, охлаждение диска с прокатного нагрева до среднемассовой температуры 500 в 5 С, противофлокенную обработку, повторный нагрев до температуры аустенизации, упрочнение обода и диска и отпуск,Пример . Цельнокатаные железнодорожные колеса Я 950 мм, изготовленные из стали с содержанием углерода 0,52% и марганца 0,78%, после прокатки и калибровки обрабатывают по предлагаемому способу, Диск колеса упрочняют при вращении спрейеров со скоростью 40 об/мин, при давлении охладителя (воды) 3,0 атм и расходе 35 м/чвремени охлаждения 120 с. Температура диска после охлаждения 500 С. При охлаждении колес на воздухе при движении по рольгангу температура в конце первого охлаждения обода составляет 780 С, а диск азогревается до 650 С, т. е. Л 1= 130 С.осле пребывания колес в термосе температура обода составляет 600 С, а диска 580 С, т. е, И=20 С.Дальнейшее охлаждение на воздухе перед посадом колес в печь обеспечивает температуру в ободе и диске 550 - 560 С. При этой температуре колесо загружают в печь для противофлокенной обработки, где оно нагревается до 600 С и выдерживается в те,чение 3,5 ч, После выгрузки из печи колеса ,охлаждают до цеховой температуры, после чего механически обрабатывают для обеспечения требуемых геометрических размеров, затем нагревают до 860 - 870 С и подвергают упрочнению обода при вращении колеса со скоростью 100 об/мин, давлении охладителя (воды) в спрейерах 5 атм и расходе 60 м/ч, в течение 200 с, После упрочнения колеса отпускают при 500 С в течение 2,5 ч. После охлаждения на воздухе до цеховой температуры после противофлокенной обработки коробление обода колес составляет О,б мм, изменение положения диска относительно обода 3 мм. Сохранение эксплуатационной надежности колес при отрицательных температурах обеспечивается высокими значениями ударной вязкости за счет описанных факторов,При иер 2. Цельнокатаные железнодорожные колеса О 950 мм; изготовленные из стали с содержанием углерода 0,63% и марганца 0,86%, после прокатки и калибровки обрабатывают по предлагаемому способу. Диск колеса упрочняют при вращении спрейеров со скоростью 40 об/мин, давлении охладителя (воды) 3,0 атм и расходе 30 м/ч, времени охлаждения 80 с. Температура дис 5 10 15 20 25 30 35 40 ка после охлаждения 550 С. При охлаждении колеса на воздухе при движении по роль- гангу температура обода в конце первого охлаждения 820 С, диск разогревается до 700 С, т. е. И=120 С. После пребывания колес в термосе температура обода составляет 630 С, диска 600 С, т. е. ЛЬЕ=30 С.Дальнейшее охлаждение на воздухе перед посадом колес в печь обеспечивает температуру в ободе и диске 600 в 6 С. При этой температуре колеса загружают в печь для противофлокенной обработки, где они нагреваются до 630 С и выдерживаются в течение 3,5 ч. После выгрузки из печи колеса охлаждают до цеховой температуры, после чего механически обрабатывают для обеспечения требуемых геометрических размеров. Затем колеса нагревают до 830 - 840 С и подвергают упрочнению обода при вращении колеса со скоростью 100 об/мин, давлении охладителя (воды) в спрейерах 4 атм и расходе 55 м/ч, в течение 140 с. После упрочнения колеса отпускают при 520 С в течение 2,5 ч. После охлаждения на воздухе до цеховой температуры после противофлокенной обработки коробление обода колес составляет 0,4 мм, изменение положения диска относительно обода составляет 2 мм. Эти параметры достигаются при высоких значениях ударной вязкости и низкой температуре хрупкого разрушения материала диска.Пример 3. Для сравнения изготавливают колеса по известному способу. Цельнокатаные железнодорожные колеса О 950 мм, изготовленные из стали с сдержанием углерода 0,52% и 0,63%, марганца соответственно 0,78 и 0,86%, после прокатки и калибровки охлаждают на воздухе при движении по рольгангу. Температура обода в конце этого (первого) охлаждения 820 - 850 С, диска 740 - 60 С, т, е. Л 1=80 - 90 С. После пребывания колес в термосе температура обода 640 в 6 С, диска 600 в 6 С, т. е. ЛЬЕ=30 - 40 С.Дальнейшее охлаждение колес на воздухе перед посадом в печь обеспечивает температуру в ободе 580 - 600 С, а в диске 540 - 550 С, При этой температуре колеса загружают в печь для противофлокенной обработки, где они выдерживаются в течение 3,5 ч. После выгрузки из печи колеса охлаждают до цеховой температуры, после чего механически обрабатывают для обеспечения требуемых геометрических параметров. Затем колеса нагревают до температуры аустенизации 860 в 8 и 830 в 8 С соответственно химсоставу стали и подвергают упрочнению обода при вращении колеса со скоростью 100 об/мин, давлении охладителя (воды) в спрейерах 5,0 и 4,0 атм, расходе воды 60 и 55 м/ч, в течение 200 и 140 с соответственно. Диск колес при этом упрочняют водой из спрейеров под давлением 3,0 атм, при расходе воды 60 м/ч и времени подачи 1201425229 Формула изобретения Т, -60 С Содержание Коробление Изменение а,углерода, Ж обода, мм положения кг см/смдиска, мм Способ 7,0 10,0 0,52 3,0-60 2,0 8,0 Составитель В. В. РучаненкоРедактор Н. Гунько Техред И. Верес. Корректор О. КравцоваЗаказ 4741/25 Тираж 545 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и 80 с соответственно. После упрочнения колеса отпускают при 500 в 5 С в течение 2,5 ч соответственно. Коробление обода колес, охлажденных на воздухе после противофлокенной обработки до цеховой температуры, составляет 2 - 3 мм, изменение положения диска относительно обода 4 - 7 мм. Материал диска этих колес также имеет высокую ударную вязкость и низкую температуру хрупкого разрушения,В таблице представлены результаты исследования параметров колес, обработанных по предлагаемому и известному способам по типу: аустенизация, независимое прерывистое охлаждение обода, диска и мест перехода диска в обод и ступицу и отпуск.Как следует из данных, представленных в таблице, применение предлагаемого способа изготовления колес приводит к повышению стабильности геометрических параметров колес с. сохранением эксплуатационной надежности готовых изделий при отрицательных температурах, а также снижает затратыпри их механической обработке. Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес, включаюший горячую деформацию заготовки, охлаждение, повторный нагрев до температуры аустенизации, упрочнение обода и диска и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности геометрических параметров колес с сохранением их эксплуатационной надежности при отрицательных температурах, упрочнение диска осуществляют с температуры горячей деформации путем его охлаждения до среднемассовой температуры 500 - 550 С с последующей противофлокенной и механической обработкой.