Способ термического упрочнения цельнокатаных колес Советский патент 1993 года по МПК C21D9/34 

Изобретение относится к термической обработке прокатных изделий, в частности к термообработке цельнокатаных железнодорожных колес.

Целью изобретения является снижение интенсивности износа зон металла обода, расположенных на глубине от поверхности катания нового колеса и попадающих в дальнейшем на поверхность катания при последующих переточках изношенной поверхности катания (всего переточек в одном колесе - 5, одна переточка - после местного износа глубиной до 9 мм).

На фиг.1 и 2 показана схема осуществления предлагаемого способа.

Сущность способа заключается в следующем.

Нагретое до температуры термоупрочнения колесо 1 подают на закалочную маши- ну, где оно вращается по часовой стрелке. С помощью равноудаленных спрейерных устройств 2 на поверхность обода непрерывным потоком подают охлаждающую жидкость. Ширина В охлаждаемых участков равна (2,5-2,7) D/n. где D - диаметр обода; п - число участков охлаждения (не менее двух). Диапазон 2,5-2,7 отношения диаметра обода к числу участков охлаждения определен экспериментальным путем, при этом использование величины этого отношения, меньшей 2,5, приводит к снижению интен00

W

Јь

СА Cv5

СА

сивности отбора тепла от обода с уменьшением охлаждаемой поверхности обода, а при отношении, большем 2,7, нарушается прерывистость термоупрочнения из-за недостаточного промежутка между охлаждаемыми участками.

Также непрерывно в каждом промежутке 3 между соседними участками подачи охладителя с охлаждаемой поверхности обода этот охладитель удаляют с помощью воздуха. Ширина участка удаления охладителя равна (0,2-0,05) л О/Згц Принятый -диапазон (0,2-0,05) соответствует гарантированному удалению охладителя с поверхности обода (минимальная ширина при коэффициенте 0,05) и недопустимой величине умень- шения участков охлаждения за счет увеличения ширины I (максимальная ширина при коэффициенте 0.2).

Термоупрочнение опытных партий железнодорожных вагонных колес на горизон- талъных закалочных машинах колесопрокатного цеха Нижнетагильского меткомбината показали, что твердость металла обода на глубине 30 мм повысилась на 5-7 ед. НВ, что соответствует увеличению срока службы колес в эксплуатации на 15%.

При м е р. Для термоупрочнения вагонных железнодорожных колес диаметром. 960 мм их нагревали до 850°С и подавали на горизонтальные закалочные машины с количеством участков охлаждения . При этом ширина участка охлаждения

0

5

0

5

0

,б-ту- 830 мм, а ширина К каждого промежутка между участками охлаждения равнаК 0 36 3-14-9 -3-830

175 мм. Ширина в участке удаления охладителя в каждом промежутке между участ- ками охлаждения равна R

.1 3.14-960 0 -и, t п - г,--- - J4 мм. J n --.-.. J - 3

Колесо вращали по часовой стрелке, охлаждение вели 195 С (для содержания углерода в стали 0,56), охлаждающую жидкость удаляли воздухом под давлением 6 атм.

Металл обода колеса после отпуска исследовали на твердость на глубине 30 мм от поверхности охлаждения. Получено увеличение твердости на 7 ед.НВ.

Формула изо бретения

Способ термического упрочнения цельнокатаных колес, включающий подачу на их поверхность охлаждающей жидкости и периодическое ее удаление подаваемым под давлением воздухом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что подачу жидкости осуществляют непрерывным потоком на равноудаленные по поверхности катания обода участки шириной В(2,5-2,7) р/п, а ее удаление ведут в каждом .промежутке между соседними участками подачи охладителя на ширине I (0,2-0,05) п D/Зп. где D - наружный диаметр обода колеса; п - число участков охлаждения.

Использование: изобретение относится к термической обработке прокатных изделий, в частности к термообработке цельнокатаных колес. Сущность: техническая задача по повышению износостойкости металла обода при эксплуатации железнодорожных колес решается за счет того, что подачу охлаждающей жидкости на поверхность обода колеса осуществляют непрерывным потоком в п равноудаленных по поверхности катания обода участках шириной В, рапной (2,5-2,7) D/n, а его удаление ведут в каждом промежутке между соседними участками подачи охладителя на ширине 1, равной (0,2-0,5) лD/Зп, где D - наружный диаметр обода колеса; п - число участков охладителя, равное или больше двух. 2 ил.

0ае 2

Редактор

Составитель Ю.Комратов

Техред М.МоргенталКорректор С.Пекарь