CZ31293A3 - Method of a railway vehicle wheel treatment, and apparatus for making the same - Google Patents

Method of a railway vehicle wheel treatment, and apparatus for making the same Download PDF

Info

Publication number
CZ31293A3
CZ31293A3 CZ93312A CZ31293A CZ31293A3 CZ 31293 A3 CZ31293 A3 CZ 31293A3 CZ 93312 A CZ93312 A CZ 93312A CZ 31293 A CZ31293 A CZ 31293A CZ 31293 A3 CZ31293 A3 CZ 31293A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
wheel
austenite
temperature
treated
cooling
Prior art date
Application number
CZ93312A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Ottmar Krettek
Werner Mombrei
Gabor Harsy
Original Assignee
Sig Schweiz Industrieges
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sig Schweiz Industrieges filed Critical Sig Schweiz Industrieges
Publication of CZ31293A3 publication Critical patent/CZ31293A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/34Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tyres; for rims
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/20Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)

Abstract

In a process for tempering at least parts of a wheel for rail vehicles, the tempering temperature is kept at least approximately constant or intermittently altered in the range of the temperature/time curves for the beginning and end of austenitic conversion. This provides a rail vehicle wheel with improved high-speed behaviour.

Description

Předložený vynález se týká způsobu zušlechtění kola kolejového vozidla a rovněž zařízeni k zušlechtění rotačních symetrických ocelových předmětů, zvláště kol pro kolejová vozidla.The present invention relates to a method of upgrading a wheel of a rail vehicle and also to a device for upgrading rotary symmetrical steel objects, in particular wheels for rail vehicles.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Pro rychlosti přes 160 km h’1 se používají u kolejových vozidel běžné plná kola. Tato se vyrábí převážně z nelegované uhlíkové oceli a podrobuji se tepelnému zpracování. Stavu techniky odpovídá normalizační žíhání a zušlechtění oběžného věnce podle UIC- Kodex 812-3 V. Zušlechtění oběžného věnce spočívá v kontinuálním ochlazení oběžného věnce vodou a následujícím popuštění.For speeds over 160 km h-1 are used in rail vehicles conventional solid wheels. This is mainly made of non-alloy carbon steel and undergoes heat treatment. The state of the art corresponds to the normal annealing and heat treatment of the raceway according to UIC Code 812-3 V. The raceway treatment involves continuous cooling of the raceway with water and subsequent tempering.

Pevnost a houževnatost kol kolejových vozidel se může zvýšit přísadou legujících prvků. V tomto smyslu odpovídá stavu techniky AT-A 344 241, DE-A 24 57 719, DE-A 24 25 187 a DE-A 31 11 420 Al a rovněž publikace Haverkamp K. - - D., Forch K. a Weber K.: Influence of R/R and Strain Hardening on the Wear Behevior of Wheels, sborník k mezinárodní poradní konferenci, Montreal 1988, Catot B. a Tourrade J. - C., Nouvelles nuances ďacier pour roues monoblocs, Revue Générale des Ghemins de Fer 105 (1986) str. 169/180 a rovněž Forch K., 15 Jahre Rad/Schiene Forschungsprogramm des Bunde sministeriums fur Forschung und Technologie - Radforschung, Thyssen Technische Berichte, H 2 (1985), str. 228/232.The strength and toughness of rail vehicle wheels can be increased by the addition of alloying elements. In this sense, the prior art corresponds to AT-A 344 241, DE-A 24 57 719, DE-A 24 25 187 and DE-A 31 11 420 A1, as well as Haverkamp K. - D., Forch K. and Weber K. .: Influence of R / R and Strain Hardening on the Wear Behevior of Wheels, Proceedings for the International Advisory Conference, Montreal 1988, Catot B. and Tourrade J. - C., Nouvelles nuances d'acier pour roues monoblocs, Revue Générale des Ghemins de Fer 105 (1986) p. 169/180 and also Forch K., 15 Jahre Rad / Schiene Forschungsprogramm des Bunde sministeriums fur Forschung und Technologie - Radforschung, Thyssen Technische Berichte, H 2 (1985), p. 228/232.

Výchozí suroviny pro kola kolejových vozidel s těmito přísadami legujících prvků se podrobí tepelnému zpracováni a pak se prudce ochladí v oleji. Takto vznikající struktura přináší zlepšení vlastností těcht· kol.The starting materials for the rolling stock wheels with these alloying element additives are subjected to a heat treatment and then quenched in oil. This structure results in improved properties of these wheels.

Zušlechtění podle obvyklého postupu,sestávázkón2 tinuálního ochlazení z auatenitické teploty na teplotu, pod níž ee začíná vytvářet martenzit, bez časové prodlevy a následujícího popouštění® Z toho vyplývající struktura přináší sice zmenšení otěru, převážně senzibilně však řeaguje v charakteristice otěru na výkyvy tvrdosti na obvodu oběžné plochy, takže se po dobu provozů vyskytují odchylky geometrické kruhovitosti kola. Zvláště za podmínek při vyšších rychlostech takto nastává nezastupitelné zatížení vozidla a cestujících kmity.The refinement according to the usual procedure consists of the cooling of the tin from the auatenitic temperature to the temperature below which the martensite begins to form, without a time delay and subsequent tempering. surface, so that variations in the geometric roundness of the wheel occur during operation. Especially under high-speed conditions, an irreplaceable load on the vehicle and occupants occurs in this way.

Bylo vzato na vědomí, že tvažbstí způsobené kmitání se musí zmenšit, a proto takto vznikající struktura musí mít podstatně nižší citlivost k opotřebení s ohledem na zůstávající zbytkové výkyvy tvrdosti.It has been noted that the gravity caused by the oscillation must be reduced and therefore the structure thus formed must have a considerably lower wear sensitivity with respect to the remaining residual hardness fluctuations.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předložený vynález nejen spočívá v podstatě úkolu vytvořit kolo kolejového vozidla, které má lepší vlastnosti ve vztahu k podmínkám za vyšších rychlostí, ale také vytváří způsob k výrobě takovýchto kol. K tomu se stanoví tepelné zpracování materiálu kola, případně jeho části a sice rovněž pro plná kola kolejových vozidel, jakož i pro kola kolejových vozidel sestavená ze dvou částí. Toto zpracování musí zajišťovat v rámci obvyklé kvality kol kolejových vozidel opotřebení obvodu oběžných ploch nezávislé na tvrdosti kol· Materiál musí mít po tepelném zpracování stejnoměrné opotřebení při vesměs co možné vysoké tvrdosti, zvláště vysoké tvrdosti oběžných ploch.The present invention not only consists essentially of providing a wheel of a rail vehicle that has better properties in relation to higher speed conditions, but also provides a method for manufacturing such wheels. For this purpose, the heat treatment of the wheel material, or of its part, is also determined, namely for full wheels of rail vehicles as well as for wheels of rail vehicles composed of two parts. This treatment must ensure, within the normal quality of the wheels of rolling stock, wear of the circumference of the running surfaces independent of the hardness of the wheels. The material must have a uniform wear after heat treatment at all possible hardnesses, especially high hardness of running surfaces.

Ve smyslu stanovených úkolů se provádí tepelné zpracování těchto kol kolejových vozidel způsobem a zařízením odpovídajícími patentovým nárokům.According to the stated tasks, the heat treatment of these wheels of railway vehicles is carried out in a manner and a device corresponding to the claims.

- 3 Popis obrázků na výkresech- 3 Description of the drawings

Vynález je dále blíže objasněn na příkladech provedení pomocí výkresů. Zde znázorňuje:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Here it shows:

obr. 1 až obr. 5 izotermu přeměny austenitu v uhlíkové oceli se strukturou perlit - ferit, obr. 6 schématické zdtrazení zušlechťovací lázně pro plná kola, .1 to 5 isothermal conversion of austenite in carbon steel with a perlite - ferrite structure, FIG. 6 shows a schematic blocking of the hardening bath for full wheels,.

obr. 7 pohled na parciální ponornou lázeň k zušlechtění věnce kola, obr, 8 sprchovací lázeň se sprchovacím prstencem, obr. 9 další zařízeni k tepelnému zpracování kol kolejových vozidel na základě indukčního ohřevu, obr. 10 a obr. 11 uspořádání analogické podle obr. 9 a vedle sebe umístěnými sprchovacím prstencem a prstencem s indukčním ohřevem.Fig. 7 is a view of a partial immersion bath for heat treatment of a wheel rim; Fig. 8 shows a shower bath with a shower ring; Fig. 9 shows a further apparatus for heat treating wheels of rail vehicles based on induction heating; 9 and a side-by-side shower ring and induction heating ring.

příklady provedeni vynálezuExamples

Na diagramu čas/teplota jsou podle obr. 1 až obr. 5 znázorněny mezi teplotami až dvě křivky tvaru C. Přitom A^ značí nejvyšší teplotu, při které začíná přeměna austenitu, zatímco Mg znázorňuje hraniční teplotu, pod kterou se rychle tvoří martenzit, jehož množství přibývá při ochlazování.In the time / temperature diagram, according to FIGS. 1 to 5, up to two C-shaped curves are shown between temperatures. In this case, A 1 denotes the highest temperature at which austenite conversion begins, while Mg shows the limit temperature below which martensite is rapidly formed. the amount increases when cooling.

Vytažené křivky značí průběh tepelného zpracování částí materiálu kol kolejových vozidel.Extracted curves indicate the course of the heat treatment of parts of wheel material of rail vehicles.

. Při každém tepelném zpracování podle obr. 1 až obr.. With each heat treatment of FIGS.

se uvede materiál kola nejprve minimálně na austenitickou teplotu a poté se popustí tak, aby se nedosáhla teplotathe wheel material is first brought to at least the austenitic temperature and then tempered so that the temperature is not reached

Mg tvorby martenzitu, odpovídající na obr. 1 čáře 1. TentoMg formation of martensite corresponding to Fig. 1 of line 1. This

- 4 popouštěcí postup končí například na obr. 1 v bodě 2.4 the tempering process ends, for example, in FIG. 1 in point 2.

Tím se nedosahuje, v protikladu k dříve uvedenému, kontinuálního ochlazení, nýbrž ve smyslu tepelného zpracování podle obr.l izotermického zpracování uvitr obou čerchovaných hraničních křivek ve tvaru C, které označují začátek a konec přeměny austenitu. Bod 2 se dosahuje při konstantní teplotě.Thus, in contrast to the aforementioned, continuous cooling is not achieved, but in the sense of the heat treatment of FIG. 1, the isothermal treatment inside the two dashed C-shaped boundary curves, indicating the start and end of the austenite conversion. Point 2 is reached at a constant temperature.

Po ukončení přeměny austenitu, kdy teplota dosahuje přes 300 °C, nastává tak pomalé ochlazování 4, aby se dalekosáhle zabránilo vlastnímu pnutí.After completion of the austenite conversion, when the temperature reaches over 300 ° C, cooling 4 occurs so slowly that the self-stress is largely avoided.

Podle obr. 2 nenastává přeměna aust-enitu plně izotermicky, nýbrž quaziizotermicky. Ve střední hodnotě zde ale také zůstává teplota konstantní a nad 300 °C,, jak lze zjistit podle quaziizotermické čáry £ na obr. 2. Také zde nastává po ukončení přeměny austanitu pomalé ochlazování, jak je patrné z části 6. čáry na obr. 2.According to FIG. 2, the austenite conversion is not fully isothermal but quasi-isothermal. However, the mean value remains constant here and above 300 [deg.] C., as can be seen from the quasi-isothermal line 6 in FIG. .

Zbytkovému vlastnímu pnutí nelze s jistotou zabránit, takže se provádí žíhání na odstranění pnutí. Přitom je zásadně možné, že u něj bude nutné 3 ohledem k nepatrné tepelné výdrži k dosažení požadované tvrdosti popouštěcí žíhání, které zajišťuje požadované hodnoty tvrdosti, jak to ukazuje křivka 2 přeměny austenitu podle obr. 3.Residual self-tension cannot be prevented with certainty, so that stress relief annealing is performed. In this case, it is essential that due to the low thermal endurance, it is necessary to achieve the desired hardness of the annealing which provides the desired hardness values, as shown by the austenite conversion curve 2 of FIG. 3.

Požadovaný účinek zušlechtění se ale také může dosáhnut, když uvnitř příčného řezu věncem kola ochlazením a následným ohřevem, pokud je to nutné také externím přívodem tepla, se mění teplota, přičemž jako důsledek změay struktury se dosahuje požadovaná tvrdost. V oblasti změny austenitu se může provést quaziizotermické zpracování rovnoměrným ohřevem a ochlazením, podle druhé křivky £ přeměny austenitu podle obr. 5» nebo vzestupně podle třetí křivky přeměny austenitu podle obr. 4. Tato křivka může být v zásadě také klesající ·However, the desired heat treatment effect can also be achieved if, within the cross-section of the wheel rim by cooling and subsequent heating, if necessary also by external heat input, the temperature changes, with the desired hardness as a result of structural changes. In the austenite change region, a quasi-isothermal treatment can be performed by uniform heating and cooling, according to the second austenite conversion curve δ of Fig. 5, or ascending the third austenite conversion curve of Fig. 4.

Jak znázorňuje obr. 6, ponoří ae kolo 10; ohřáté na teplotu austenitu úplně do taveniny nebo solné lázně 11. ve které ae uskuteční změna struktury. Teplota lázně je vhodným způsobem, například dodávkou tepla tepelným výměníkem 12« udržo vána tak dlouho izotermická, až se ve stanoveném obvodu kola uzavře změna austenitu a tím se provede izotermické zušlechťování kol.As shown in FIG. 6, it immerses the wheel 10; heated to austenite temperature completely into the melt or salt bath 11 in which the structure is changed. The bath temperature is kept isothermal in a suitable manner, for example by supplying heat through the heat exchanger 12 ' until the austenite change in the specified wheel circumference is closed and thus the isothermal upgrading of the wheels is performed.

¥ lázni k částečnému ponoření podle obr. 7 nastává zuálechtění věnce kola také při jen částečném ponoření kola do lázně 11. například taveninv. olejové lázně, solné lázně nebo vodní lázně. Dostatečnou rotační rychlostí kola se zajišťu je, že se v relevantním obvodu kola 10 nastaví stacionární teplota obdobně jako podle obr. 6.In the partial immersion bath according to FIG. 7, the rim of the wheel is also fixed when the wheel is only partially immersed in the bath 11, for example by melting. oil bath, salt bath or water bath. Sufficient rotational speed of the wheel is ensured that a stationary temperature is set in the relevant circumference of the wheel 10 similar to that of FIG. 6.

Provedení podle obr. 7 se může doplnit sprchovým prstencem nebo sprchovým prvkem ze segmentů, čímž se může přispět k tepelnému zpracování rotujících kol, přičemž se dociluje během přeměny austenitu v ochlazovací fázi a při samotném popouštění z ohřáté zóny ve střední hodnotě konstantní teploty.The embodiment of Fig. 7 can be supplemented with a shower ring or a segmented shower element, thereby contributing to the heat treatment of the rotating wheels, achieving a constant constant temperature of austenite in the cooling phase and tempering itself from the heated zone.

Zařízení podle obr. 8 umožňuje pokles teploty tělesa 14 kola, rotujícího z hlediska izotermického procesu dosta-. tečně rychle pomocí upevňovací součásti 13. při průběhu ochlazovacím prvkem 15. ve kterém se věnec kola ochlazuje vodoui přes vstřikovací trysky 16. Pro případ nedostatečného vlastního tepla je možný ohřev kola proti sobě uspořádanými indukčními ohřívacími prvky 17 s indukční smyčkou 18. Zapojení obou segmentů do regulačního obvodu umožňuje izotermické tepelné zpracování s malou šířkou kolísání teploty.The device of FIG. 8 allows the temperature of the wheel body 14 rotating in terms of isothermal process to decrease. Tangentially fastening by the fastening component 13 during the cooling element 15 in which the wheel rim is cooled by water through the injection nozzles 16. In the event of insufficient self-heat, it is possible to heat the wheel against the inductive heater elements 17 with the induction loop 18. The control circuit enables isothermal heat treatment with a small temperature variation width.

Zařízení podle obr. 9 sestává z jednoho nahoře ležícího indukčního prstence 20, s druhou indukční smyčkou 21. který plně obepíná věnec 19 kola, a dole ležícího prstence 22The device according to FIG. 9 consists of one induction ring 20 lying on top, with a second induction loop 21 which fully encircles the wheel rim 19, and a bottom ring 22

Věněic.^1^ ^kolaj^.j^.f^ovájj^ -Q^yazov^í =íebo ohřívací zóně na zdvihajícím se a klesajícím otočném talíři 23« Izotermický postup se provádí při vhodný:/: otáčkách otočného talíře 23.Also, the heating zone on the up and down rotating turntables 23 is isothermal. The isothermal procedure is carried out at a suitable speed of the turntable 23.

Obr. 10 znázorňuje další zařízení:, které je vytvořeno z druhého prstence 24 se sprchou a indukčního ohřívacího prstence 25. umístěných vedle sebe v jedné rovině. Horizontální druhý otočný talíř 25 vertikálně posuvný pod oběma prstenci 24 a 25 s na něm fixovaným tělesem 27 dalšího kola zajišťuje požadovanou dopravu kola v ochlazovací a ohřívací zóně podle požadavků průběhu izotermického zušlechtění.Giant. 10 shows another device which is formed of a second shower ring 24 and an induction heating ring 25 arranged side by side in a plane. A horizontal second turntable 25 vertically displaceable below the two rings 24 and 25 with the other wheel body 27 fixed thereon provides the desired transport of the wheel in the cooling and heating zones according to the requirements of the isothermal processing.

Analogické zařízení s druhým ohřívacím prstencem 28 a ochlazovacím prstencem 29 ukazuje obr. 11. Zde se doprava tělesa 30 jiného kola uskutečňuje vhodným manipulačním automatem 31. přičemž požadavkům zušlechťování odpovídá, když se toto těleso 30 jiného kola ponoří zhora do druhého ohřívacího prsten ce 28 nebo ochlazovacího prstence 29.An analogous device with the second heating ring 28 and the cooling ring 29 is shown in FIG. 11. Here, the transport of the other wheel body 30 is effected by a suitable handling machine 31. and the processing requirements correspond to the other wheel body 30 immersed from above into the second heating ring 28 or cooling ring 29.

Jak je zřejmé z obr. 8 až obr. 11, mohou se tato zařízení' k přesnému řízení izotermického postupu kombinovat s nízkofrekvenčními indukčními smyčkami nebo hořáky.As can be seen from Figures 8 to 11, these devices can be combined with low-frequency induction loops or burners to accurately control the isothermal process.

Popsaným izotermickým zušlechtěním věnce kola vzniká struktura, při níž je kvalita materiálu nad hodnotou R8 uvedenou v UIC 812-3. Přitom se většinou výlučně oběžné plochy a okolek kola v jejich příčném ře2u a pres jejich celý obvod rychle ochladí, například ochlazovací vodou blízko bodu mrazu, na teplotu optimálně přizpůsobenou struktuře, ležící nad teplotou Ma a v dalším se konstantně udržují delší čas, který závisí na struktuře materiálu kola, na této teplotě a po dosažení požadované struktury se ochladí na vzduchu.The described isothermal treatment of the wheel rim results in a structure where the material quality is above the R8 value given in UIC 812-3. In this case, mostly the running surfaces and the wheel flange in their cross-section and over their entire periphery are cooled rapidly, for example by cooling water close to the freezing point, to a temperature optimally adapted to the structure above M a . on the wheel material structure, at this temperature and after reaching the desired structure it is cooled in air.

Když k tomu ohřáté kolo kolejového vozidla rotuje v ochlazovací skříni, může kombinací krátkodobého prudkého ochlazení a zpětnou fází ohřevu nastetL quaaiizotermická přeměna austenitu. Přitom je intenzita ochlazování regulova-telná přednostním uspořádáním kola při zušlechfování, a rovněž rychlostí rotace kola a množstvím .přivedené vody.When the heated wheel of the rail vehicle rotates in the cooling housing, a quasi-isothermal conversion of austenite can occur by a combination of short-term quenching and the back-heating phase. In this case, the cooling intensity is controlled by the preferred arrangement of the wheel during refinement, as well as by the speed of rotation of the wheel and the amount of water supplied.

K takto vznikající struktuře materiálu přistupuje požadavek na jeho vlastnosti, který je položen na kola kolejových vozidel u čistě kotoučově brzděných dvojkolí, vyplývající z toho, že vesměs vyšší úroveň hodnot tření při klouzání mezi kolem a kolejnicí přináší rovněž podmínky otěru nezávislé na tvrdosti. K tomu se používají směsi legujících prvků, stabilizujících austenit, zvláště zvyšující obsah manganu, což .také slouží ke zlepšení izotermického zušlechtění.The material structure thus created is demanded for its properties, which is placed on the wheels of rail vehicles for pure disc-braked wheelsets, resulting in the fact that the generally higher level of friction values when sliding between wheel and rail also brings wear conditions independent of hardness. Mixtures of austenite-stabilizing alloying elements, in particular increasing manganese, are used for this purpose, which also serves to improve isothermal treatment.

S výjimkou obsahu legujících prvků, stabilizujících austenit se musí volit složení podle UIC 812-3, přičemž jsou přednostní malé obsahy uhlíku. Požadované hodnoty tvrdosti se musí vztáhnout na horní hraniční hodnoty.Except for the austenite-stabilizing alloying elements, the composition according to UIC 812-3 must be selected, with low carbon contents being preferred. The required hardness values shall be related to the upper limit values.

Uvedené metody tepelného zpracování plných kol jsou logicky použitelné při použití přidržovacích přípravků také na nákolky.The above methods of heat treatment of solid wheels are logically applicable when using holding fixtures also for the knees.

Takto zpracované kolo kolejového vozidla dále nemá vlastní napětí, takže náchylnost k axiálním deformacím vyvolaným vlastním napětím se také bez popouštění kola zřetelně snižuje. Tím se také odstraňuje různé místní opotřebení na obvodu kola, poněvadž výrobou podmíněné zpěvnění oběžných ploch kola nemá žádný účinek na podmínky opotřebení.Furthermore, the wheel of the rail vehicle thus treated has no inherent stress, so that the susceptibility to axial deformation due to the inherent stress is also clearly reduced without tempering the wheel. This also removes various local wear on the wheel circumference, since the production-related strengthening of the wheel running surfaces has no effect on the wear conditions.

Materiálem kola je podle vynálezu uhlíková ocel s přísadami mangan/křemík případně mangan/vanadium. Tím se mohou zajistit speciálními' podmínkami zušlechtění kola kolejového vozidla, jakož i součástí čistě kotoučově brzděných soukolí.. optimální podmínky na okraji kola. Těmito přísadami se zvyšuje pevnost v tahu a mez průtažnosti u měkké oceli o 100 n/mm^ na 1% manganu. U zušlechtěných ocelí je účinek ještěThe wheel material according to the invention is carbon steel with manganese / silicon or manganese / vanadium additives. As a result, optimum conditions at the wheel rim can be ensured by special conditions for the refinement of the wheel of the rail vehicle as well as by the components of the pure disc brakes. These additives increase the tensile strength and yield strength of mild steel by 100 n / mm 2 per 1% of manganese. For heat-treated steels the effect is still

- 8 silnější. Dosáhne se mimo jiné značného zlepšení vrubové houževnatosti. Přesto snižuje podíl manganu kritickou rychlost ochlazování a zvyšuje tím hloubku zakalení.- 8 stronger. Among other things, a considerable improvement in notch toughness is achieved. However, the manganese content reduces the critical cooling rate and thus increases the turbidity depth.

Kolo kolejového vozidla podle vynálezu se dimenzuje na čistě kotoučově brzděné dvojkolí. Jeho věnec kola případně nákolek vychází z izotermické přeměny austenitu, která za často vyžadovaných podmínek kolo/kolej vykazuje zřetelně menší závislost tvrdosti a podmínek opotřebení než jiná zušlechtění.The wheel of the rail vehicle according to the invention is dimensioned on a pure disc braked wheel set. Its wheel rim or hub is based on an isothermal conversion of austenite which, under frequently required wheel / rail conditions, exhibits a significantly less dependence of hardness and wear conditions than other refinements.

Vysvětleným zpracováním materiálu se dosahuje tvrdostí až přes 320 HB. Při teplotní výdrži 500°C mělo kolo se strukturou R7 konečnou tvrdost 305 HB·The explained processing of the material achieves a hardness of up to 320 HB. At 500 ° C the R7 wheel had a final hardness of 305 HB ·

Takové kolo kolejového vozidla připouští rovněž, vyšší součinitel tření kolo/kolej a nevykazuje náchylnost k deformaci kotouče kola.Such a wheel of a rail vehicle also permits a higher wheel / rail friction coefficient and does not exhibit a susceptibility to wheel disc deformation.

Všechny jednotlivosti a znaky popsané v popisu a/nebo na výkresech a rovněž jejich permutace, kombinace a variace spadají do vynálezu a to sice pro u jednotlivosti a jednotlivých znaků s hodnotou η = 1 až η·',?.All particulars and features described in the description and / or drawings, as well as their permutations, combinations and variations, are within the scope of the invention, for individual and individual features with a value of η = 1 to η · ' ,? .

JUDr. Otékat ŠVQRČÍKJUDr. Otékat ŠVQRČÍK

Claims (15)

1) Způsob zúšlechtění kola kolejového vozidla případně alespoň jeho části vyznačující se tím, že se teplota zúšlechtění alespoň na začátku a konci přeměny austenitu udržuje přibližně konstantní nebo se mění kolem stejnoměrné hodnoty.1) A method of upgrading a wheel of a rail vehicle or at least a part thereof, characterized in that the temperature of the upgrading at least at the beginning and end of the austenite conversion is maintained approximately constant or varies around a uniform value. 2) Způsob podle nároku 1) vyznačující se tím, Že se zušlechťovaný díl uvede alespoň na austenizační teplotu a potom se tento díl prudce ochladí do oblasti nad začínající tvorbou martenzitu.2) The method according to claim 1, characterized in that the treated part is brought to at least the austenization temperature and then the part is quenched to a region above the beginning of martensite formation. 3) Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že se izotermické zpracování provádí při časové prodlevě více než 10 min., zvláště více než 12 min.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the isothermal treatment is carried out at a time delay of more than 10 min, in particular more than 12 min. 4) Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že přeměna; austenitu probíhá při teplotě mezi 300°C a 600°C, zvláště mezi 35O°C a 500°C, například při 375°C.4. A method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the conversion; The austenite proceeds at a temperature between 300 ° C and 600 ° C, in particular between 35 ° C and 500 ° C, for example at 375 ° C. 5) Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že se zušlechťuje nákolek nebo celé kolo.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wheel or the entire wheel is treated. 6) Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že se teplota tepelného zpracování dílu zvyšuje, ale zůstává v oblasti austenitu.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat treatment temperature of the part increases but remains in the austenite region. 7-1 Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že se zúšlechtění ukončí kontinuálním chlazením, například vzduchem, na běžnou teplotu při podstatně delší prodlevě, než je prodleva izotermického zpracování k přeměně austenitu.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the treatment is terminated by continuous cooling, for example with air, to a normal temperature at a substantially longer delay than that of the isothermal treatment to convert austenite. - 10 8) Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že 3e v oblasti přeměny austenitu provádí quariizotermické tepelné zpracování chlazením a ohřevem stoupajícím a klesajícím kolem stejnoměrné hodnoty.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the austenite conversion region 3e, the quariisothermic heat treatment is carried out by cooling and heating ascending and descending around a uniform value. 9) Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že se alespoň část nákolku, která obsahuje celou oběžnou plochu, zušlechtí na tvrdost alespoň 250 HB.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least a portion of the collar which comprises the entire running surface is treated to a hardness of at least 250 HB. 10) Způsob podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že se zušlechtí jen vnější část nákolku s oběžnou plochou, například alespoň do hloubky, která činí 25% radiální tlouštky nákolkij.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that only the outer part of the collar with a running surface is treated, for example at least to a depth of 25% of the radial thickness of the collar. 11) Zařízení k zušlechťování rotačně symetrických ocelových předmětů, zvláště kol pro kolejová vozidla, přednostně podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že máčecí lázeň (11) k namáčení nebo ponoření předmětů je opatřena tepelným výměníkem (12) s cirkulací.Device for upgrading rotationally symmetrical steel articles, in particular wheels for rail vehicles, preferably according to at least one of the preceding claims, characterized in that the dipping bath (11) for soaking or immersing the articles is provided with a heat exchanger (12) with circulation. 12) Zařízení podle nároku (11), vyznačující se tím, že dále sestává z otočného zařízení, například upevňovací součásti (13) nebo otočného talíře (23, 26) k otáčení zušlechťovaných předmětů v lázni.Device according to claim (11), characterized in that it further comprises a rotary device, for example a fastener (13) or a turntable (23, 26) for rotating the treated articles in the bath. 13) Zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že ochlazovací prvek (15) má tvar žlabu ke klešťovitému zasunutí zušlechťované části kola (10).Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling element (15) has the shape of a trough for the clamping of the treated part of the wheel (10). 14) Zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že ochlazovací prvek (15), například opatřený vstřikovací tryskou (16), je rovněž opatřen ohřívacím prvkem (17), například s indukční smyčkou (18).Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling element (15), for example provided with an injection nozzle (16), is also provided with a heating element (17), for example with an induction loop (18). 15) Zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyznačující se tím, že ochlazovací prvek (15) a ohřívací prvek (17) jsou umístěny protilehle a jsou připojeny k regulátoru.·Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling element (15) and the heating element (17) are located opposite each other and connected to the controller. 16) Zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyzna7 čující se tím, že je dále opatřeno manipulačním automatem (31), který zasahuje do ohřívacího prstence (28) i ochla................kovacího prstence! 25). .............. ”..... .....16) Device according to at least one of the preceding claims characterized 7 characterized in that it is further provided with automated handling device (31) which engages into a heating ring (28) and the cooled ............... . forging ring! 25). .............. ”..... ..... ' - '- 17) Zařízení podle alespoň jednoho z předchozích nároků vyzna; čující se tím, že manipulační automat (31) je vytvořen lineárně posuvný v prostoru a/nebo otočný.Device according to at least one of the preceding claims; characterized in that the manipulation automat (31) is designed to be linearly displaceable in space and / or rotatable.
CZ93312A 1991-06-03 1993-03-02 Method of a railway vehicle wheel treatment, and apparatus for making the same CZ31293A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH163391 1991-06-03
PCT/CH1992/000104 WO1992021782A1 (en) 1991-06-03 1992-06-01 Rail vehicle wheel, process for tempering it and device for implementing the process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ31293A3 true CZ31293A3 (en) 1993-11-17

Family

ID=4215015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ93312A CZ31293A3 (en) 1991-06-03 1993-03-02 Method of a railway vehicle wheel treatment, and apparatus for making the same

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0542951B1 (en)
AT (1) ATE163684T1 (en)
AU (1) AU1759792A (en)
CZ (1) CZ31293A3 (en)
DE (1) DE59209215D1 (en)
DK (1) DK0542951T3 (en)
ES (1) ES2114937T3 (en)
FI (1) FI930983A0 (en)
GR (1) GR3026331T3 (en)
NO (1) NO930611D0 (en)
WO (1) WO1992021782A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3580938B2 (en) * 1996-03-05 2004-10-27 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Heated bainite treatment method
DE102007039385B3 (en) * 2007-08-21 2009-01-02 Evseenko, Valerij Vladimirovič Method for local consolidation of railway wheel sets

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB436530A (en) * 1934-04-12 1935-10-14 Christer Peter Sandberg Improved heat treatment of steel tyres or wheels
FR835224A (en) * 1937-04-21 1938-12-15 Bochumer Ver Fu R Guszstahlfab Method and device for tempering profiled parts
DE1261149B (en) * 1963-06-24 1968-02-15 Gustav Polzin Dr Ing Process for the production of wear-resistant wheel tires for rail vehicles
DE1433715A1 (en) * 1964-01-17 1968-12-12 Breitenbach Gmbh Ed Process for the heat treatment of heavy workpieces made of forged or cast steel
DE1955949C3 (en) * 1969-11-06 1974-03-14 Institut Tschernoj Metallurgii, Dnepropetrowsk (Sowjetunion) Method for hardening railway wheels
DE2457719C3 (en) * 1974-12-06 1979-10-11 Fried. Krupp Huettenwerke Ag, 4630 Bochum Material for rail wheels

Also Published As

Publication number Publication date
EP0542951B1 (en) 1998-03-04
DK0542951T3 (en) 1998-12-28
DE59209215D1 (en) 1998-04-09
FI930983A (en) 1993-03-05
EP0542951A1 (en) 1993-05-26
WO1992021782A1 (en) 1992-12-10
FI930983A0 (en) 1993-03-05
ATE163684T1 (en) 1998-03-15
GR3026331T3 (en) 1998-06-30
NO930611D0 (en) 1993-02-22
ES2114937T3 (en) 1998-06-16
AU1759792A (en) 1993-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4023988A (en) Heat treatment for ball bearing steel to improve resistance to rolling contact fatigue
US6203634B1 (en) Method for heat-treating steel or cast iron components
JP5535922B2 (en) Heat treatment process for steel
CA1193948A (en) Case hardening method for steel parts
US3076361A (en) Rolling steel in ferritic state
US5876523A (en) Method of producing spheroidal graphite cast iron article
US20080190522A1 (en) Process for Heat Treatment of Steel or Cast Iron Workpieces
CZ31293A3 (en) Method of a railway vehicle wheel treatment, and apparatus for making the same
WO2013120903A1 (en) A bearing steel composition
JPH11152520A (en) Production of high strength bainite rail excellent in surface damage resistance and wear resistance
JPH0313522A (en) Heat treatment of cast iron
US2818359A (en) Method of making flanged cylinder liners
RU2493269C2 (en) Hardening method of rolling bearing rings, and rolling bearing
Dossett Introduction to cast iron heat treatment
CN1068906C (en) Heat treatment process for cutter body for stone processing
US5064478A (en) Method and apparatus for surface austempering of cast iron parts
KR100196341B1 (en) Method for forming an induction hardened torque trasmitting shaft from iron
CN113088667A (en) Heat treatment method for improving residual stress of wheel and wheel
US4737202A (en) Method of producing steel components that simultaneously have high strength and high ductility and which retain these properties even after a hot forming operation
SU1101459A1 (en) Method for heat treating high speed steels
CA2239440C (en) Grinding rod chemistry and method of heat treatment to enhance wearability
RU2087549C1 (en) Method of heat treatment of products
JPS61199035A (en) Manufacture of composite roll having tough neck part
US2116070A (en) Heat treatment of ferrous sections
CA1200741A (en) Method and apparatus for sectionwise heat treatment of component parts of ferrous materials

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic