Способ упрочнения стальных колес

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 16930 34 ОПИСА К АВТОРСКОМ ОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВ единение уда и соспечения гии "Чер. ГО СУДА Р СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ ПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное обьпо механизации, роботизации трвершенствованию ремонтного обена предприятих черной металлурметмеханизация"(54) СПОСОБ УПРОЧНЕН 11 Я СТАЛЬНЫХ.КОЛЕС Изобретение относится к металлугии, а именно к методам упрочнения стальных литых и цельнокатаных колес,Известен способ повышения эксплуатационной стойкости колес путем термической обработки, обеспечивающей получение в рабочем слое обода колеса структуры пластинчатого сорбита.Недостатком данного способа является то, что при эксплуатации в поверхностном слое возникают большие контактные напряжения, которые приводят к появлению дефектов типа выкрашиваний.Наиболее близким по совокупности признаков является способ упрочнения рабочих поверхностей литых изделий методом эрмирования.(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к методам упрочнения стальных литых и цельнокатаных колес, Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости. Способ упрочнения стальных колес включает термическую обработку обода, армирование слоя, прилегающего к поверхности катания колеса в радиальном направлении, а на поверхности катания выПолняют глухие отверстия, стенки которых обладают твердостью, превосходящей твердость материала, в котором они выполнены, Угол между нормалью к рабочей поверхности колеса в данной точке и осью отверстия изменяется в пределах 0-45. 2 з.п,ф-лы, 2 ил. Недостатком данного способа является то, что его невозможно применить для цельнокатаных колес, кроме того, существует вероятность некачественного сцепления материала армирующих волокон с материалом колеса.Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости стальных колес,Поставленная цель достигается тем, что на рабочей поверхности колес в радиальном направлении выполняются с помощьюлазера в режиме динамического проплавления глухие отверстия диаметром до 1 мм, глубиной до 1/5 толщины упрочненного слоя, твердость стенок которых выше твердости материала рабочего слоя колеса, Это позволяет осуществлять более раномерное распределение напряжения по глубине ободаколеса, что ведет к повышению его эксплуатационной стойкости и увеличивает сопротивление образованию дефектов типавыщербин и расслоений, При этом обеспечивается хорошая связь упрочненных стенок выполненных отверстий с материаломколес, который находится в более пластич ном состоянии,На фиг,1 приведена схема выполнения; способа; на фиг.2 - график, поясняющий 10способ.На поверхности 1 катания колеса 2 вы, полнены глухие отверстия 3, стенки которых, имеют твердость выше твердости материа ла обода колеса. Закаленные стенки отвер, стий, являясь элементами жесткости,осуществляют связь слоев обода колеса ипередают усилия, возникающие в местеконтакта с рельсом, в глубь обода,Для проверки возможностей способа 20колесо 650 мм подвергается сорбитизации.на глубину 40 мм, а затем по поверхностикатания выполняют отверстия с помощьюлазера на глубину 8 мм, Материал колеса -сталь 65 Г. Получение отверстий осуществляют в режиме динамического проплавления, что позволяет получить закаленныестенки, являющиеся армирующими элементами слоя обода. Лабораторные исследования микротвердости показывают, что твердость стенок отверстия в два раза выше твердости материала обода (фиг.2). Ось абсцисс (фиг,2) - расстояние от стенки отвер-. стия в глубь материала.Предлагаемый способ позволяет повысить эксплуатационную стойкость стальных литых и цельнокатаных колес за счет более равномерного перераспределения напряжений в ободе и повышенного сопротивления усталостному выкрашиванию.Формула изобретения 1. Способ упрочнения стальных колес, включающий термическую обработку обода, армирование слоя, прилегающего к поверхности катания колеса в радиальном направлении, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, на поверхности катания выполнены глухие отверстия, стенки которых обладают твердостью, превосходящей твердость материала, в котором они выполнены.2,Способ поп 1,отличающийся тем, что угол между нормалью к рабочей поверхности колеса в данной точке и осью отверстия изменяется в пределах 0-45.3. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что отверстия выполняются на глубину, равную 1/5 толщины упрочненного слоя.1693094 Составитель А. ОрещкинаТехред М,Моргентал ор В. Гирняк едактор О, Головач изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,аказ 4053 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5