Способ закалки стрелочных остряков Советский патент 1985 года по МПК C21D9/04 

Изобретение относится к термической обработке мета.плов и может быть использовано для закалки стрел ных остряков. Цель изобретения - получение рав ной прочности по длине рабочей поверхности остряков, уменьшение ко робления и повышение производительности. Остряк имеет несимметричный, меняющийся по длийе профиль. В процессе закалки нагреваются и охлаждаютсая относительно разные объем металла. Следовательно, упругая деформация в различных участках должна быть различной и регламентированно изменяться в процессе закалки. Целесообразность использования всей мощности генератора и полу чения равной прочности определяет регламентацию скорости нагрела остр ков. Нагрев ведут со скоростью ,V .КР EL -коэффициент, зависящий где К от конструкции индуктор и зазора между ним и нагреваемой детапью; -мощность генератора, кВ -удельная поверхностная энергия, кВт. С/см , про порциональная пройзведе fнию удельной мощности (РО, кВт/см) на время нагрева (f, с) до температуры закалки; L - эффективная ширина остр ка под центром индуктора, см. При этом остряк стрелочного пере вода из стали изгибают в холодном состоянии на 0,006, 0,008 и 0,007 его длины, соответственно на рассто ниях 0,28, 0,55, 0,085 остроганной , части. Кроме того, в процессе нагрева и гиб увеличивают соответственно до 0,012; 0,02 и 0,019 длины остряка. Пример. Остряк стрелочного перевода марки 1/9 из стали М76 изгибают в холодном состоянии на 0,006, 0,008 и 0,007 его длины, соответственно на расстояниях 0,28, 0,55 и 0,085 остроганной части и начинают непрерывно последовательны поверхностный индукционный нагрев. После достижения включают движение остряка под индуктором и охлаждающим устройством. Закалку ведут при параметрах: напряжении 370 В, силе, тока 275 А, частоте тока 2500 Гц, потребляемой мощности 100 кВт, коэффициенте мощности 0,98 f и емкости конденсаторов 260 мКФ, В процессе закалки изгиб остряка увеличивают до 0,01, 0,015, 0.014; 0,011, 0,017, 0,016 и 0,012, 6,02 и 0,019 при нахождении индуктора соответственно на расстоянии 0,28, 0,55 и 0,085 остроганной части. Скорость нагрева, движения остряка назначают по формуле (1). Так, при нахождении индуктора на расстоянии 0,28 остроганной части, закалку остряка ведут со скоростью V 0,72 м/мин. „ 0,8 100 п п / 07бб2 5 / О,72 м/мин. При нахождении индуктора на полнопрофильной части закалку остряка ведут со скоростью Vj 0,42 м/мин . 7 см/с о, 0,42 м/мин. За счет поддержания постоянным зазора между остряком и индуктором коэффициент (К) стабилизирован на уровне 0,8 и наиболее полно используется мощность генератора. Эффективная ширина (L), ширина развертки нагреваемой поверхности под центром индуктора, включает 2 см ширины поверхности остряка на расстоянии О,28 его длины и 1,5 см боковых граней (2 + 1, 5 см), охватываемых индуктором, а для пол7 ного сечения соответственно 7 + 1,5-2 10 см. Охлаждение нагретых до температуры .закалки участков остряка ведут воздухом давлелием 4 атмосферы через воздущный (спрейер), обеспечивающий распад аустенита на трОстито-сорбитную смесь. Математическая зависимость, связывающая коэффициент К, мощность, поверхностную энергию (удельную мощность и время нагрева) и эффективную ширину остряка, позволяет 3 . 115 назначать скорость нагрева, обеспечить равномерность нагрева, повысить степень однородности упрочнения остряков ( 126 - 128 кг/ммП, а регламентация упругого изгиба в 3-10 раз уменьшить остаточную коробоватость. При этом увеличивается производительность (П) закалки

tl-l te

(2)

П Ч +

t, - время ,затрачиваемое на закалку остряка по известному способу, мин-,

t - время, затрачиваемое

на закалку остряка по предлагаемому способу

tj.- время смены закаленного остряка, мин

t iu.

(3) V,

.11 -il

(4)

V.

Скорости V и Vt, определяют по

формуле (1)

v. 0,42 °.22-1.оаг

ср

0,57 м/мин.

15

16,6 мин

5742 4

0,42 5757 - « 16,6+3 . . Р

За счет повышения однородности 25 упрочнения повышена стойкость остряков в 1,2 раза. lo длина, остряка, м , 1 - длина полнопрофкпьной части остряка, м; 1 - длина пера остряка, м; Vj.p- средняя скорость при закалке пера остряка, м/мин,

СПОСОБ ЗАКАЛКИ СТРЕЛОЧНЫХ ОСТРЯКОВ, включающий предварительный упругий изгиб остряков без жесткого их крепления путем приложения изгибающих моментов в различных точках, непрерывно-последовательный поверхностный индукционный нагрев с заданной скоростью и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью получения ровной прочности по длине рабочей поверхности остряков, уменьшения коробления и повышения производительности изгиб увеличивается в направлении от полного к остроганному профилю, а нагрев ведут со скоростью V, определяют V - -5Р EL -коэффициент, зависяпщй где К от конструкции индуктора и зазора между ним и нагреваемой деталью -мощность генератора,кВт, Р Е -удельная поверхностная энергия, кВт°С /см, пропорциональная произведению удельной мощности РО, кВт/см, на время нагрева t , с до температуры закалки; (Л L - эффективная ширина остряка под центром индуктора, см. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что остряк стрелочного перевода из стали М 76 изгибают в холодном состоянии на Сл 0,006, 0,008 и 0,007 его длины, соответственно на расстоянии 0,28, 0,55 и 0,85 строганной части. 3.Способ по п. 2, отличаюсо щийся тем, что в процессе нагрева изгиб увеличивают соответственно до 0,012, 0,02 и 0,019 длины остряка.