DK165912B - Fremgangsmaade til fremstilling af sporskiftehjertestykker - Google Patents

Description

i

DK 165912 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af sporskiftehjertestykker eller skinnestykker i hjuloverløbsområdet i sporskifter, ved hvilken der påføres en højslidmodstandsdygtig hjulløbeflade af et udskil-5 lelseshaerdeligt stål med sammensætningen C 0,01 til 0,05% Al 0 til 0,2%

Si 0,01 til 0,2% B 0 til 0,1%

Mn 0,01 til 0,2% Zr 0 til 0,1% 10 Co 0 til 15%

Mo 1,5 til 6%

Ni 7 til 20%

Ti 0,1 til 1%

Cr 0 til 13% 15 på et grundlegeme af letsvejseligt stål.

Fra europæisk patentansøgning nr. 105 864 kendes allerede hjertestykker, navnlig hjertestykkespidser, af stål til sporkrydsninger eller sporskifter, hvis spidser 20 eller hjulløbeflade består af det ovennævnte udskillelseshærdel ige stål. Påvirkningen af hjertestykkespidser er særlig stor ved hjuloverløb fra vingeskinnen til spidsen og tiltager uforholdsmæssigt med større akselbelastninger og frem for alt med forøgelsen af kørselshastigheden, så at der ved 25 spidserne kan optræde større deformationer, som kan nedsætte levetiden af et hjertestykke betragteligt. Det i den nævnte patentansøgning foreslåede materiale blev ifølge patentansøgningen påført på et grundlegeme af standardskinnestål ved hjælp af påføringssvejsning. Fremstillingen af hele hjerte-30 stykket af et sådant højslidmodstandsdygtigt stål er forholdsvis dyr, og anvendelsen af kompositmaterialer med et sådant slidmodstandsdygtigt lag i hjuloverløbet hhv. i hjertestykkespidserne gør det muligt problemfrit at sammensvejse grundmaterialerne eller standardskinnestålet med hinanden 35 ved tilslutningsstederne. Forbindelsessvejsningen af grundmaterialerne ved hjælp af elektriske afbrændingsstuksvejse-

DK 165912 B

2 maskiner er uden videre gennemførlig uden særlige foranstaltninger. Ved at materialet i slidlaget nu ifølge den kendte fremgangsmåde til fremstilling af sådanne hjertestykker blev fremstillet ved påføringssvejsning på grundlegemet af 5 standardskinnestål, bestod imidlertid stadig den vanskelighed, at der ikke indtraf en homogen termisk forbindelse uden kvalitetsformindskelse. Ved påføringssvejsning af slidmaterialer kommer det bestandig til en opblanding med grundmaterialet og dermed til en mere eller mindre udpræget zone 10 med fremgangsmådebetinget fremkomne inhomogeniteter. Fordelene ved materialet til slidlaget kan således ikke udnyttes fuldstændigt ved den kendte påføringssvejsning.

Formålet for opfindelsen er nu at tilvejebringe-en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art, med hvilken 15 materialet til løbefladen kan forbindes homogent termisk med grundlegemet for på denne måde at forbedre kvaliteten af hjertestykket. Navnlig skal dannelsen af et inhomogent grænselag mellem de forskellige materialer i sporskifte-li j ertestykker eller skinnestykker undgås.

20 Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at hjulløbefladen ved hjælp af sprængplettering eller elektronstrålesvejsning eller kompositvalsning er påført grundlegemet af letsvejseligt stål, navnlig et grundlegeme med < 0,24% C, < 0,04% P hhv. S, < 0,65% Si og < 1,7% Mn.

25 Sprængplettering frembyder principielt en kendt tek nologi til flademæssig forbindelse af samme eller forskellige materialer. Ved sprængplettering kommer forbindelsen i stand ved hjælp af et kortvarigt indvirkende højt tryk, idet metaloverfladerne bringes i atomare afstande fra hinanden ved 30 plastisk deformation. I bindezonen opnås smeltetemperaturen i almindelighed ikke, og man taler derfor også om en pressesvej sefremgangsmåde. Ved hjælp af sprængplettering tilvejebringes der mulighed for også at forbinde metaller, som ved smeltesvejsning ville danne skøre faser. Ved valg af det 35 ifølge opfindelsen foreslåede materiale til slidlaget undgås ved sprængplattering en opblandingszone, og man opnår på

DK 165912B

3 denne måde sikkert fordelene med hensyn til slidbestandighe-den af hjulløbefladerne. Analoge overvejelser gælder for kompositvalsningen.

Til den alternativt foreslåede elektronstrålesvejsning 5 frembyder det valgte materiale de nødvendige forudsætninger.

Ved hjælp af elektronstrålesvejsning kan der kun påføres materialer, hvis kulstofindhold er forholdsvis lille, og anvendelsen af det indledningsvis nævnte materiale til slidlaget frembyder de herfor nødvendige forudsætninger. Ved 10 hjælp af elektronstrålesvejsning fremkommer ligeledes kun et meget tyndt forbindelseslag, så at inhomogeniteter i vidt omfang undgås. I begge tilfælde er der et grundlegeme af letsvejseligt stål tilbage, så at sammensvejsningen af hjertestykker med tilslutningsskinner kan gennemføres uden 15 vanskeligheder. Sådanne hjertestykker er til forskel fra kendte materialer til hjertestykker med særlig gode slidegenskaber som eksempelvis manganhårdstål samt høj forædlede, lavtlegerede stål let sammensvej selige med tilslutningsskinner og kan derfor uden videre finde anvendelse i stødfrit sam-20 mensvejste spor i den moderne overbygning. Heroverfor kræver sammensvejsning af manganhårdstål og ligeledes af lavtlegerede, forædlede hjertestykspidser med skinnematerialer på grund af den begrænsede svejseegnethed af sådanne stål særlige foranstaltninger, der er forholdsvis komplicerede.

25 En yderligere forbedring af homogeniteten af den termiske forbindelse mellem materialet til hjulløbefladen og grundlegemet kan opnås derved, at der efter påføring af hjulløbefladen, navnlig efter en påføring ved hjælp af elektronstrålesvejsning, foretages en modning ved temperaturer 30 fra 350 til 450'C, navnlig 400"C. Ved temperaturer på 400eC opnås herved yderligere den fordel, at der samtidig sker en spændingsfriglødning af foringssvejsesømmen, idet grundmaterialet i forvejen regnes til de letsvejselige materialer.

Med den nævnte fremgangsmåde kan på foretrukken måde 35 påføres løbeflader i en tykkelse fra 12 til 25 mm, navnlig 15 til 20 mm.

DK 165912B

4 I det hele tilvejebringes således et hjertestykke eller en vingeskinne, ved hvilke et letsvejseligt prisgunstigt grundmateriale kombineres med et lag med lille volumen og dermed også lille vægt af et højslidmodstandsdygtigt 5 materiale til et kompositmateriale, som kan anvendes i det højest belastede hjuloverløbsområde. Herved muliggøres således en prisgunstig fremstilling af førsteklasses hjertestykker, som også uden videre foranstaltninger er egnet til stødfri sammensvejsning. Navnlig ved anvendelse af spræng-10 plettering til påføring af slidlag eller hjulløbeflader kan der opnås en forholdsvis lille lagtykkelse på 15 mm, hvorimod der ved elektronstrålesvejsning fortrinsvis vælges tykkelser på ca. 20 mm for at muliggøre et vist omfang af afbrand.

Til anvendelse ved elektronstrålesvejsning må man i første 15 række være opmærksom på overgrænsen på 0,03% kulstof. Ved sprængplettering spiller denne overgrænse ingen rolle.

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af sporskiftehjer-testykker eller skinnestykker i hjuloverløbsområdet i sporskifter, ved hvilken der påføres en højslidmodstandsdygtig 5 hjuiløbeflade af et udskillelseshærdeligt stål med sammensætningen C 0,01 til 0,05% Al 0 til 0,2% Si 0,01 til 0,2% B 0 til 0,1%

10 Mn 0,01 til 0,2% Zr 0 til 0,1% Co 0 til 15% Mo 1,5 til 6% Ni 7 til 20% Ti 0,1 til 1%

15 Cr 0 til 13% på et grundlegeme af letsvejseligt stål, kendetegnet ved, at hjulløbefladen ved hjælp af sprængplettering eller elektronstrålesvej sning eller kompositvalsning er 20 påført grundlegemet af letsvejseligt stål, navnlig et grundlegeme med < 0,24% C, < 0,04% P hhv. S, < 0,65% si og < 1,7% Mn.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der efter påføringen af hjulløbefladen, navnlig 25 efter en påføring ved hjælp af elektronstrålesvejsning, foretages en modning ved temperaturer fra 350 til 450*C, navnlig ved 400’C.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at løbefladen påføres i en tykkelse på fra 30 12 til 25 mm, navnlig 15 til 20 mm.