CZ14602U1

CZ14602U1 - Ocel pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výhybek

Info

Publication number: CZ14602U1
Application number: CZ200415579U
Authority: CZ
Inventors: Zbořilájosefáing; Schmidovááevaáing@Áph@D
Original assignee: Dtávýhybkárnaáaámostárnaáa@Ás
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2004-08-16
Also published as: CA2510512A1; RU2005119147A; HRP20050581A2; PL375777A1; CH696685A5; HRPK20050581B3; US20050279428A1; RS20050493A; UA13512U; DE202005009259U1; US7374622B2; PL213115B1

Description

Ocel pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výhybek Oblast techniky

Technické řešení se týká chemického složení oceli na bázi chrom-nikl-molybden používané zejména pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výhybek pro vyšší nápravové a provoz5 ní zatížení.

Dosavadní stav techniky

Dosud známé a standardně používané materiály pro výrobu srdcovek železničních a tramvajo_l vých výhybek jsou například perlitická ocel používaná pod obchodním názvem UIC 900A, litá austenitická ocel vysocelegovaná manganem, používaná pod obchodním názvem 13Mn super _t 10 speciál a materiál chrom-nikl-molybden používaný pod obchodním názvem Lo8CrNiMo.

Ocel požívaná pod obchodním názvem UIC 900A obsahuje kromě železa v procentech hmotnostních 0,60 % až 0,80 % uhlíku, 0,10 % až 0,50 % křemíku, 0,80 % až 1,30 % manganu, maximálně 0,04 % fosforu a maximálně 0,04 % síty. Nevýhodou oceli používané pod obchodním názvem UIC 900A je nižší odolnost proti opotřebení, nižší pevnost a provozní životnost vzhle15 dem k projeté zátěži, rychlé ojíždění, tvorba převalků, nízká vrubová houževnatost a náchylnost k lomům.

Oceli používané pod obchodním názvem 13Mn super speciál obsahují kromě železa v procertech hmotnostních 0,60% až 0,90% uhlíku, 12,50% až 16,50% manganu, maximálně 0,60% křemíku, maximálně 0,05 % fosforu, maximálně 0,03 % síry a 1,80% až 2,20% molybdenu.

Nevýhodou oceli používané pod obchodním názvem 13Mn super speciál je problematická svařitelnost s vysoceuhlíkovou ocelí typu UIC a tím zvýšené náklady spojené s nutnými opravami v provozu a dále obtížná defektoskopie vnitřních vad ultrazvukem. Vzhledem k dominantním mechanizmům opotřebení ocelí používaných pod obchodním názvem UIC 900A a 13Mn super speciál představují tyto oceli materiály s limitujícími možnostmi zvyšování jejich životnosti.

Oceli používané pod obchodním názvem Lo8CrNiMo obsahují kromě železa v procentech hmotnostních 0,11 % až 0,15 % uhlíku, 0,50 % až 0,80 % manganu, maximálně 0,50 % křemíku, 1,60 % až 2,00 % chrómu, 2,60 % až 3,00 % niklu, 0,40 % až 0,50 % molybdenu, maximálně 0,003 % boru, maximálně 0,045 % celkového obsahu hliníku v oceli, maximálně 0,13 % vanadu, maximálně 0,05 % titanu, maximálně 0,012 % dusíku, maximálně 0,015 % fosforu a maximálně

0,012 % síry. Litá ocel používaná pod obchodním názvem Lo8CrNiMo je vhodná pouze pro běžný provoz s průměrným provozním zatížením 22,5 tun na nápravu.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky stávajících materiálů pro výrobu srdcovek železničních a tramvajových výhybek do značné míry odstraňuje ocel pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výi 35 hybek, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že ocel obsahuje kromě železa v procentech hmotnostních 0,15 % až 0,20 % uhlíku, 1,00 % až 1,80 % manganu, 1,00 %

V až 1,60 % křemíku, 1,50 % až 2,50 % chrómu, 2,50 % až 3,50 % niklu, 0,40 % až 0,70 % molybdenu a 0,0025 % až 0,005 % boru.

Uvedené chemické složení v kombinaci s dvoustupňovým tepelným zpracováním na bainitickou strukturu o daných parametrech substruktury zabezpečuje kombinaci mechanických vlastností, vedoucích ke zvýšení odolnosti oproti typickým aspektům provozního opotřebení.

Jedná se o zvýšení meze kluzu minimálně na 1100 MPa a meze pevnosti minimálně na 1400 MPa, přičemž hodnota nárazové práce dosahuje minimálně 20 J a lomové houževnatosti minimálně 100 Mpa-m^l/2.

-1 CZ 14602 Ul

Vzhledem ke zvyšování provozních zátěží, jako jsou nápravová zatížení a projeté tuny za rok přes vysoce namáhané komponenty výhybek, jako jsou srdcovky, je výhodou této oceli oproti stávajícímu stavu techniky její vyšší odolnost proti provoznímu opotřebení s minimální údržbou. Příklady technického řešení

Příklad 1

Byla připravena ocel podle technického řešení, která obsahovala kromě železa v procentech hmotnostních 0,19 % uhlíku, 1,10 % manganu, 1,06 % křemíku, 0,020 % fosforu, 0,010 % síry, 1,97 % chrómu, 2,96 % niklu, 0,03 % titanu, 0,47 % molybdenu, 0,0031 % boru a 0,01 % celkového obsahu hliníku v oceli. Tepelným zpracováním na bainitickou strukturu bylo dosaženo ío meze kluzu 1245 MPa, meze pevnosti 1521 MPa, nárazové práce 24,3 J a lomové houževnatosti

108,4 MPa-m^I/2.

Příklad 2

V dalším příkladném provedení technického řešení byla připravena ocel, která obsahovala kromě železa v procentech hmotnostních 0,20% uhlíku, 1,54% manganu, 1,06% křemíku, 0,020% fosforu, 0,010 % síry, 2,02 % chrómu, 2,99 % niklu, 0,02 % titanu, 0,49 % molybdenu,

0,0026 % boru a 0,04 % celkového obsahu hliníku v oceli. Tepelným zpracováním na bainitickou strukturu bylo dosaženo meze kluzu 1169 MPa, meze pevnosti 1420 MPa, nárazové práce 29,3 J a lomové houževnatosti 110,2 Mpa-m^1/2.

Příklad 3

V dalším příkladném provedení technického řešení byla připravena ocel, která obsahovala kromě železa v procentech hmotnostních 0,164 % uhlíku, 1,65 % manganu, 1,207 % křemíku, 0,013 % fosforu, 0,010% síry, 1,71% chrómu, 2,89% niklu, 0,0376% titanu, 0,479% molybdenu, 0,0036 % boru a 0,015 % celkového obsahu hliníku v oceli. Tepelným zpracováním na bainitickou strukturu bylo dosaženo meze kluzu 1147 MPa, meze pevnosti 1457 MPa, nárazové práce

21,3 J a lomové houževnatosti 111,2 Mpa-m^l/2.

Průmyslová využitelnost

Ocel podle technického řešení lze s výhodou použít zejména pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výhybek pro vyšší nápravové a provozní zatížení.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

30 1. Ocel pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výhybek, vyznačující se tím, že obsahuje kromě železa v procentech hmotnosti 0,15 % až 0,20 % uhlíku, 1,00 % až 1,80 % manganu, 1,00 % až 1,60 % křemíku, 1,50 % až 2,50 % chrómu, 2,50 % až 3,50 % niklu, 0,40 % až 0,70 % molybdenu a 0,0025 % až 0,005 % boru.
2. Ocel pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výhybek podle nároku 1, vy35 značující se tím, že je tepelně zpracována na bainitickou strukturu.
3. Ocel pro odlitky srdcovek železničních a tramvajových výhybek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že mez kluzu oceli je minimálně 1100 MPa a mez pevnosti minimálně 1400 MPa, přičemž hodnota nárazové práce dosahuje minimálně 20 J a hodnota lomové houževnatosti minimálně 100 MPa-m^1/2.