Способ получения заготовок желез-нодорожных колес

ц 818717 союз Советских Социалистических Республик(51) л,В 21 К 1/2В 211 1/О явкис присоединением з Государствеииыи ломит СССР по делам изобретеии и открытий(088.8) 43) Опубликовано 07.0 ллетень13 5) Дата опу ЧЕНИ ОЖНЬ АГОТОВОКОЛЕС) ОСОБ ПОЛ ЖЕЛ ЕЗ НОДО Изобретение относится к оботки металлов давлением,Известен способ получения заготовок железнодорожных колес, включающий нагрев исходной заготовки до 1200 в 12 С, предварительную ее осадку и осадку с разгонкой в калибровочном кольце 11.Известный способ недостаточно эффективен и не обеспечивает высокого качества получаемых изделий, что обусловлено необходимостью дополнительной обработки, увеличением массы исходной заготовки и недостаточной проработкой структуры изделия.Целью изобретения является повышение эффективности процесса и качества изделий.Согласно изобретению цель достигается тем, что по способу, получения заготовок железнодорожных колес, включающему нагрев исходной заготовки до 1200 в 12 С, предварительную ее осадку и осадку с разгонкой в калибровочном кольце, перед предварительной осадкой торцовые и прилегающие к ним боковые поверхности исходной заготовки на участках высотой 1/7 - 1/8 от ее высоты (Н) охлаждают до 1050 - 1100 С со скоростью 4,8 - 6,0/с на глубину 0,05 - 0,06 от величины ее диаметра (Р), предварительную осадку ведут со степенью деформации 30 - 40%, а перед осадкой с разгонкой те же поверхности на участках высотой 1/15 - 1/17 от высоты исходной заготовки и глубиной 0,01 - 0,02 5 от величины ее диаметра охлаждают до1000 - 1050 С с той же скоростью.На фиг, 1 - 7 показан процесс получениязаготовок железнодорожных колес.Исходную колесную заготовку, получен О ную разделением преимущественно непрерывно-литой заготовки, нагревают до 1200 - 1260 С, после чего на торцовые и прилегающие к ним боковые поверхности заготовки на высоте 1/7 - 1,8 Н подают охлажда 1 я ющую жидкость (техническую воду) и охлаждают их до 1050 - 1100 С со скоростью 4,8 - 6,0/с на глубину 0,05 - 0,06 Р. Затем заготовку устанавливают на стол, пресса и осаживают со степенью деформации 30 - 20 40%. После этого заготовку передают навторой пресс, где перед установкой на стол в калибровочное кольцо торцовые поверхности предварительно осажденной заготовки и прилегающую к ним боковую поверх 2 ч ность на высоте 1/15 - 1/17 Н охлаждаютсо скоростью 4,8 - 6,0/с на глубину 0,01 - 0,2 Р, устанавливают на стол .пресса, осаживают в калибровочном кольце и производят разгонку центральной зоны металла 30 пуансоном. Интенсивность охлаждения вы55 брана в соответствии со скоростью задачи заготовки подающими механизмами в зону деформирования, что не дает снижения производительности процесса.П р и и е р. Осуществляли изготовление железнодорожных колес диаметром 950 мм из заготовок диаметром 435 ммполученных на МНЛЗ, Подготовку заготовки к деформированию производили путем предварительной надрезки газокислородным резаком на 1/3 величины ее периметра с,последующей ломкой на прессе по местам надреза. Границы торцовых поверхностей, соответствующие точкам а, К с и а, фиксировали шпильками, ввернутыми в тело заготовки. Визуальный осмотр заготовок, показал наличие взрывов макронеровностей и задиров на их торцах по местам излома и качественную боковую поверхность непрерывнолитой заготовки, что выгодно отличает от некачественной боковой поверхности слитков, отлитых в изложницы.Нагретую до 1260 С заготовку подавали на пресс усилием 2000 тс. Перед установкой заготовки на стол пресса на ее нижний и верхний концы и прилегающую к ним боковую поверхность на расстоянии 50 мм подавали охлаждающую жидкость. Охлаждение производили в течение 26 с с интенсивностью 6/с, В конце охлаждения металл заготовки на глубине до 20 мм по охлаждаемым поверхностям имел температуру 1100 С. После этого заготовку устанавливали на стол пресса и производили предварительную осадку (фиг. 2) до высоты 250 мм со степенью деформации 38%. Предварительно осаженную заготовку подавали к прессу усилием 5000 тс, где перед установкой ее на стол производили охлаждение со стороны торцов и боковой поверхности на высоте 25 мм в течение 17 с (фиг.3).:Охлаждение при этом проводили на глубину 9 мм с интенсивностью 5,6/с,.После этаго,проводили осадку заготовки с разгонкой в калибровочном кольце (фиг, 4). Последующие операции деформирования формовку (фиг. 5), прокатку (фиг. 6) и калибровку .с выгибкой диска (фиг. 7) осуществляли соответственно на прессе усилием 1.0000 .тс, колесопрокатном стане и прессеусилием 3500 тс,По окончании технологических операций деформирования установлено по перемещению шпилек, что поверхности заготовки между точками а - 6 и с - д в готовом колесе находились между точками а - а и с - д, т. е. располагались по поверхности ступицы колеса. Так как эта поверхность согласно ГОСТУ 9036 - 76 требует механической обработки, то образовавшиеся в процессе деформации на ней плены были удалены в стружку. Диск колес имел чистую без дефектов поверхность.Механические испытания показали повышение предела прочности (о,) металла 5 10 15 20 25 30 35 4045 50 обода до 75 кг,мм по сравнению с колесами, изготовленными по известному способу, у которых о, = 68 кг/мм. Это объясняется лучшей проработкой средних слоев заготовки в процессе предварительной осадки и осадки с разгонкой в калибровочном кольце. Лучшая проработка этих слоев металла происходит за счет уменьшения пластичности приконтактных зон и увеличения за счет этого деформации средних по высоте слоев металла заготовки.Параметры охлаждения - температура, интенсивность, глубина и охлаждаемые поверхности выбраны с таким расчетом, чтобы в процессе деформирования ограничить распределение торцов исходной заготовки (а - 6 и с - д) только по поверхности ступицы, а также не снизить ,производительность операций. Охлаждение ниже указанных интервалов температур 1050 - 1100 и 1050 - 1000 С приводит к чрезмерному снижению пластичности металла заготовки и чрезмерному повышению усилий осадки и формовки. Охлаждение выше указанных интервалов температур приводит к распространению торцовых поверхностей исходной заготовки на диск колеса. Уменьшение скорости охлаждения ниже интервала 4,8 - 6,0/с снижает производительность процесса, так как она связана с операционным графиком задачи заготовки на прессы и колесопрокатный стан. Увеличение скорости выше этого интервала вызывает образование трещин на охлаждаемых поверхностях.При меньшей, чем 1/7 - 1/8 и 1/25 - 1/17 Б величине охлаждаемой боковой поверхности заготовки торцовая поверхность заготовки попадает на диск колеса, а при большей величине чрезмерно снижается пластичность заготовки, что ведет к трещинообразованию.Предварительная осадка со степенью деформации ниже 30% не обеспечивает необходимой величины укова металла исходной заготовки, а свыше 40/ не обеспечивает выполнения геометрических параметров колесной заготовки по прессопрокатному переделу,Предложенный способ эффективен и обеспечивает высокое качество полученных деталей. Формула изобретения Способ получения заготовок железнодо. рожных колес, включающий нагрев исход. ной заготовки до 1200 в 12 С, предварительную ее осадку и осадку с разгонкой в калибровочном кольце, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса и качества изделий, перед предварительной осадкой торцовые и прилегающие к ним боковые поверхности исходной заготовки на участках высотой51/7 - 1/8 от ее высоты охлаждают до 1050 - 1100 С со скоростью 4,8 - 6% на глубину 0,05 - 0,06 от величины ее диаметра, предварительную осадку ведут со степенью деформации 30 - 40%, а перед осадкой с разгонкой те же поверхности на участках высотой 1/15 - 1/17 от высоты исходной заготовки глубиной 0,01 - 0,02 от величины ее 6диаметра охлаждают до 1000 - 1050 С с той же скоростью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5 1, Шифрин М. Ю. и др. Производствоцельнокатаных колес и бандажей. М., Металлургиздат, 1954, с. 107 в 1, рис. 49 - 53, 61 - 63.818717 Фиг. 7Ри г.5аСоставитель Е. Субботин дактор Т. Юрчикова Техред 3. Тарасова Корректоры: В. Нами 3. Тарасовааказ 63612 Изд.275 Тираж 749 Подписно НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5ипография, пр. Сапунова,