DE1802188A1

DE1802188A1 - Verfahren zur Herstellung von Raedern aus Gussstahl fuer Eisenbahnen

Info

Publication number: DE1802188A1
Application number: DE19681802188
Authority: DE
Inventors: Eck Bernard John
Original assignee: Amsted Industries Inc
Current assignee: Amsted Industries Inc
Priority date: 1967-10-18
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1969-04-30
Also published as: SE331292B; DE1802188B2; US3558367A; NO128207B; CH480441A; GB1186149A; ES359013A1; FR1586315A; BE722291A

Description

PATENTANWÄLTE

DH. ing. H. NEGEJiDAATK .· dipping.Ή. HAUCK · difl.-phys. W. SCHMITZ

HAMBURG-MÜNCHEN 1802188

ZTTSTELLPNGSANSCHRIFT: HAMBURG 86 · NEUKH WALL 41

TBL. 86 74 98 UWD 364110

AMSSSD .Industries Inc· tblbgh. nbgbdafatbnt εληβοβο

———————«-——————— MÜNCHEN lö · MOZARTSTR. 88

Chicago / USA ^IB1·"⁸⁰⁸"

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HAMBURG, 8. lO. 1968

Verfahren zur Herstellung τοη Bädern itahl für EJ

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Eisenbahnrädern wird so vorgegangen, dass die Gusstahlräder nach Herausnehmen aus der Form langsam in einem Ofen auf eine Temperatur im Bereich τοη 621 bis 649 ⁰C abgekühlt werden, worauf das Achsloch geschnitten wird; dann/werden die Bäder im Ausglühofen (Sormalglühofen) auf etwa 927 ° C erhitzt und anschliessend auf etwa 621 ⁰C abgekühlt, wonach die Badnaben mittels einem Wasserstrahl oder Luftstrahl abgeschreckt werden, um den gewünschten Spannungsverlauf im Plattenteil der Bäder zu erhalten. Der Nachteil dieses Vorgangs liegt darin, dass, obwohl guter Spannungsrerlauf erhalten wird, der Badkörper ungewöhnlich hart wird und dadurch schwer mechanisch zu bearbeiten ist.-

Wenn die ganzen Bäder luftgekühlt werden, treten andere Probleme auf, weil die Habe und die Lauffläche ungefähr

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die gleiche Härte haben. Wenn z.B. die Luftkühlung so eingestellt wird, dass eine Lauffläche mit guten Abriebelgenschaften erhalten wird, ist die Farbe schwer mechanisch zu bearbeiten. Wenn andererseits die Luftkühlung so durchgeführt wird, dass die Habe gut maschinell bearbeitbefc ist, wird die Lauffläche asu weich ., um gute Abriebeigenschaften zu besitzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gusstahlrad für Eisenbahnen zu schaffen, dessen Lauffläche

sie

auereichend hart ist, so dass/besonders gute Abriebseigenschaften aufweist, während die Habe weih genug ist, um leicht maschinell bearbeitet werden zu können.

Sie vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Eisenbahnrädern aus Gusstahl, das im wesentlichen gekennzeichnet ist durch Herstellen eines Stahles bestimmter Zusammensetzung, Schmelzen des Stahles und Verformen der Schmelze zu einem Bad, Abkühlen des Rades auf eine Temperatur im Bereich zwischen 677 ° C und Baumtemperatur, Erhitzen auf Ausglühtempratur, und abschliessendes Abkühlen des Bades derart, dass die beiden J$nden des Nabenabschnittes mit Isolier-

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material abgedeckt werden, während der übrige Zeil des

mit
Bades durch Kontakt/ der Atmosphäre von Raumtemperatur abgekühlt wird, und die Abdeckung erst dann entfernt wird, wenn das ganze Bad auf eine Temperatur τοη mindestens 649 abgekühlt ist.

Das Verfahren zur Herstellung τοη Bädern gemäss dieser Erfindung soll nun in Verbindung mit der Zeichnung, welche •inen Querschnitt durch ein Eisenbahnrad auf einem Kühlförderer zeigt, besser Terständlioh gemacht werden.

Bas Bad Io, welches aus Gusstahl mit weniger als 1 Jt Kohlenstoff besteht, hat eine mittige, relativ dicke Habe 12 und eine durch eine relativ dicke Platte 16 mit ihr verbundene relativ dicke Lauffläche 14· Dieses Bad ist in der Stufe seiner Herstellung gezeigt, in der ein Achsloch 17 durch Brennschneiden hergestellt ist, und das Bad von einem förderer, schematisch mit 18 angezeigt, transportiert wird.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung eines

4.

Grusstahlrades für Eisenbahnwagen wird das Bad aus der Form herausgenommen und langsam auf eine Temperatur im Bereich

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τοη 553 bis 649 ⁰O gekühlt, wobei ein Achsloch 17 durch - Brenne ohne iden durch den Badnabenabschnitt geschaffen wird· Das Bad wird dann in einem Aueglühofen (Hormalgl$hofen) auf eine Temperatur im Bereich τοη 927 ⁰O erhitzt. Wenn das Bad aus dem Ausglühofen herauskommt, wird es auf eine Isolierscheibe 2o gelegt, welche auf dem Flattenförderer 18 angeordnet ist. Sie Isolierscheibe ist vorzugsweise

* aus feuerfestem Glasfasermaterial, kann abr auch aus irgendeinem anderen keramischen Isoliermaterial sein, das Temperaturen bis zu 927 ° C aushält, oder aus einem anderen faserigen Isoliermaterial, wie Asbest. Eine sweite Isolierscheibe 22 wird auf die Oberseite der Badnabe gelegt. Um das faserige Isoliermaterial leichter zu handhaben, und zu stützen, können beide Scheiben 2o und 22 τοη Metallplatten. 24 gehalten werden. .Das Bad lässt man an der Luft bei Raumtemperatur abkühlen, wobei die Badlauffläche und die Badplatte Tollkommen der Atmosphäre ausgesetzt sind, während

* die Badnabe isoliert wird, so dass der Wärmeverlust im Gebiet der Badnabe und dem Loch 17 verzögert wird. Das Abkühlen wird so lange fortgesetzt, bis die Temperatur der Habe unter der TJmwandlungetemperatur des Stahles, wis dem das Bad gegossen ist, gesunken ist. Diese Umwandlungstemperatur liegt im allgemeinen bei ca. 666 ° C, in der Praxis

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wird das ganze Bad einschliesslich ffabe, auf eine Temperatur im Bereich von mindestens 621 - 649 o_Q abgekühlt. Bas Rad wird dann von den Scheiben 2o and 22 getrennt und auf Baumtemperatur abkühlen gelassen» -vorzugsweise ohne die Abkühlung durch .Anwendung eines luft- oder Wasser-Strahls zu beschleunigen Das erfindungsgemässe Verfahren führt zu Bädern, die ausgezeichnete Laufflächenhärte einer Brinellhärte im Bereich von ca. 265 - 3oo und eine tfabenhärte einer Brinellhärte unter etwa 24o aufweisen·

Die Gusstahl-Eisenbahnräder werden gemäss der Erfindung aus nachstehend aufgeführten Zusammensetzungen innerhalb der angegebenen Mengenbereiche hergestellt:

Bestandteil Gew.^ Kohlenstoff o,4o bis ο,85 Mangan o,5o bis o,9 ο Silizium o,25 bis o,5o Phosphor 0 bis etwa äjm*5 ■ Schwefel O bis etwa o,o5 Eisen Best auf loo mit den

übrigbleibenden Verunreinigungen in den üblichen Mengen.

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Eine andere Ausführungsform, die jedoch nicht ganz so wirksam ist, wie die vorstehend beschriebene, besteht darin, einen Förderer mit einem darüber schwebenden endlosen Streifen als Isoliermaterial und einer Breite, die etwa der des Habendurehmessrs entspricht, vorzusehen. Die Räder werden dann langsam von dem Förderer getragen, so daß sich die Naben immer unmittelbar unter dem Streifen aus Isoliermaterial, aber im Abstand von ihm befinden. Bei dieser Anordnung werden die Radnaben einmal langsamer abgekühlt als die Radränder und es werden die gewünschten Härtecharakteristiken erhalten. Wenn gewünscht, können Heizvorrichtungen in Form eines Heizelementes, eines Funkeninduktors oder Gasflammen in dem Streifen verwendet werden, um den Wärmeverlust in den Radnaben zu verzögern.

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Claims

ZTTSTBI1I-TTNGSANSCHrIFT: HAMBTTRG 86 ■ NBTTBR WALt TKL. 8074S8 UND 8·«110 TKLKQR. NBGBDAFATKNT HAMBURG AMSfXD Industries Inc. München is ■ mozartstr. ss TKL.B38O08e —-■-·«■■■■·■·-■»--■«»·-—»■»-—-·■—··-■» TKlKGB. NKGKDAPATKIfT UUNCHKIf Ghiaago / USA HAMBURG, 8. lO · 1968 Patentansprüche

1. Verfahren but Herat ellung τβη. Sieenbahnrädern aus Qufestahl, gekennzeichnet durch Herstellung eines Stahles nachstehender Zusammensetzung:

Kohlenstoff o,4o - ο,85 Gew.-Ji

Mangan o,5o - o,9o ^tt "

SiliEiua o,25-o,5o " "

Phosphor ο - o,o5 " "

Schwefel ο - o,o5 " *■

Eisen Rest auf loo ^{n N}

mit den übrigbleibenden Verunreinigungen in den üblichen Mengen,

Schmelzen des Stahles und Verformen der Schmelze zu einen Rad, Abkühlen des Rades auf eine Temperatur im Bereich zwischen 677 ⁰O und Raumtemperatur, Erhitzen auf Ausgltihtemperatur und abschliessendes Abkühlen des Rades derart,

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dass die "beiden Enden des ITabenabschnittes mit Isoliermaterial abgedeckt werden, während der übrige Seil des

mit
Bades durch Kontakt/ der Atmosphäre von Raumtemperatur abgekühlt wird, und die Abdeckung erst dann entfernt wirt, wenn das ganze Bad auf eine !Temperatur yon mindestens 649 ⁰C abgekühlt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass zum Abdecken der Habe den Enden des Nabenabsehnittes Sappen aufgesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .dass das abschliessende Abkühlen des Rades auf dem förderer τογ-genommen wird, derart, dass ein Ende des labenabsclinittes nach oben gerichtet ist und mit einem Streifen bedeckt wird, der den Förderer überlagert und in geringem Abstand über * dem einen Ende des Nabenabschnittes angeordnet ist.

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