Способ термической обработки железно-дОРОжНыХ КОлЕС Советский патент 1981 года по МПК C21D9/34 

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС

и ступицу значительно изменяются. Это связанос тем, что диск колеса при охлаждении на воздухе охлаждается значительно быстрее чем обод. В результате этого в ободе сжимающие напряжения уменьшаются, что отрицательно сказывается на пластических характеристиках в условиях существования концентраторов и дефектов. Быстрое охлаждение (150-200 град/час) затрудняет также выделение водорода из массивного обода колеса.

Целью настоящего изобретения является повышение пластических свойств колес. Эта цель достигается тем, что в предложенном способе термической обработки железнодорожных колес колеса после отпуска охлаждают до 150-200°С со скоростью 15-20 град/ч.

Данное решение технической задачи дает возможность снизить остаточное содержание водорода в колесах до 2см /100г металла, сохранить сжимающие напряжения в ободе на уровне, созданном в процессе термоупрочн« 1ия и,- тем самым, практически устранить влияние описанных дефектов как концентраторов напряжений. Это обеспечивает в колесах, изготовленных из такой стали, повышение пластических характерис-. тик до значений, превышающих требования ГОСТ на колеса.

Сущность способа заключается в следующем.

Колесо нагревают до температуры аустенизации +(30-50)°С, помещают в охлаждающее устройство, в котором осуществляют упрочнение его обода из спрейерных устройств в течение 90-200 с при враще НИИ колеса. После этого колесо подстуживают на воздухе в течение 35-45 мин и помещают в печь с температурой 500 С, где производится отпуск. После отпуска колеса охлаждают до температуры 150-200° С со скоростью 15-20 град/ч.

Параметры охлаждения при термоупрочнении, подстуживании и охлаждении после отпуска определяются химическим составом колесной стали.

Охлаждение при термоупрочнении в течение 90 с предназначено для сталей с содержанием углерода плюс 1/4 марганца 084-0,87;S.a 200с -для сталей с содержанием углерода плюс 1/4 марганца - 0,62-0,630/0.

Выдержка на воздухе в течение 35 мин соответствует охлаждению обода при упрочнении в течение 200 с, а выдержка 45 мин соответствует охлаждению обода 90с.

Охлаждение после отпуска со скоростью 20 град/ч до температуры 200° соответствует стали с содержанием углерода 1/4 марганца - 0,62-0,63%, а 15 град/ч до температуры 150-0,84-0,87%,

При охлаждении после отпуска до температуры 150-200°С снижается содержание остаточного водорода и обеспечивается требуемая система остаточных напряжений. В результате этого повышаются пластические свойства колес.

Пример. Опробование способа было осуществлено в промышленных условиях колесопрокатного цеха завода HNJU К. Либкнехта. Колеса после отпуска охлаждались в теплоизолированных термосах. Параметры охлаждения и уровень пластических свойств приведены в таблице.

0,62-0,63470-480

0,72-0,73500-520

0,84-0,87500-520

0,62-0,63470-480

0,72-0,73500-520

0,84-0,87500-520

14 час

16,032,0 4,01,8

20 час

14,028,0 3,52,.О

25 час

12,025,0 3,02,0

13,525,0 3,84,0

не рег12,020,0 3,34,2

-ламентировано

10,017,0 2,84,3

Полученные результаты показывают, что описываемый способ позволяет получить более высокий уровень пластических свойств, и тем самым устранить брак колес по этим свойствам.

Формула изобретения

Способ термической обработки железнодорожных колес, включающий нагрев до температуры аустенизации, прерывистую

закалку обода, подстуживание на воздухе в течение 35-45 мин и отпуск при 450-500°С, отличающийся тем, целью повышения пластических свойств, колеса после отпуска охлаждают до 150-200°С со скоростью 15.-20 град/ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 549485, С 21 D 9/34, 1975.