NO167714B - Fremgangsmaate for fremstilling av penshjertestykker. - Google Patents

Abstract

Ved en fremgangsmåte for fremstilling av penshjertestykker eller skinnestykker i hjulpasseringsområdet av penser med en slitesterk hjulløpeflate av et herdbart stål med sammensetningen. blir hjulløpeflaten anbragt ved sprengplettering eller elektronstrålesveising eller komposittvalsing på et grunnlegeme av godt sveisbart stål, spesielt med Ikke mere enn 0, 24% C, ikke mere enn 0,04% P eller S, ikke mere enn 0, 65% Si og ikke mere enn 1, 1% Mn.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av penshjertestykker eller skinnestykker i hjul-overgangsområdet av penser, hvor en slitesterk hjulløpeflate av et herdbart stål med sammensetningen

anbringes på et grunnlegeme av godt sveisbart stål.

Fra norsk patentsøknad nr. 83.3306 er det kjent hjertestyk-

ker, spesielt hjertestykkespisser av stål for skinnekrys-

ninger eller -penser, hvor spissene eller hjulløpeflåtene består av det ovennevnte herdbare stål. Påkjenningene på hjertestykkespissene er spesielt høye ved hjulpassering fra vingeskinnene til spissene og øker uforholdsmessig ved større akseltrykk og spesielt ved større kjørehastig-

heter, slik at det ved spissene kan opptre større deforma-

sjoner som nedsetter hjertestykkets levetid i betydelig grad. Det i den ovennevnte søknad foreslåtte materiale blir ifølge søknaden påført et grunnlegeme av standardskinnestål ved påføringssveising. Fremstillingen av hele hjertestykket av et slikt slitesterkt stål er relativt dyr,

og anvendelsen av komposittmaterialer med et slikt slite-

sterkt sjikt i hjulpasseringsområdet eller i hjertestykkespissene gjør det mulig å sveise sammen grunnmaterialene eller standardskinnestålet på tilkoblingsstedene uten pro-

blemer. Forbindelsessveisingen av grunnmaterialene ved hjelp av elektriske brennsveisemaskiner er uten videre gjennomførbar uten spesielle foranstaltninger. Da hjerte-stykkene ifølge den tidligere kjente fremgangsmåte ble fremstilt ved at materialet i slitesjiktet ble påført grunnlegemet av standardskinnestål ved påføringssveising, hadde

man imidlertid den vanskelighet at det ikke inntrådte en homogen termisk forbindelse uten kvalitetsreduksjon. Ved påføringssveising av slitematerialer oppstår det alltid en oppblanding med grunnmaterialet og derved en mer eller mindre utpreget sone med fremgangsmåtebetingede inhomogeniteter. Fordelene ved materialet for slitesjiktet lar seg derfor ikke fullstendig, utnytte ved den kjente påførings-sveising.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte type hvormed materialet for løpeflaten kan forbindes termisk homogent med grunnlegemet for på denne måte å forbedre kvaliteten av hjertestykket. Spesielt gjelder det å forhindre dannelse av et inhomogent grensesjikt mellom de forskjellige materialer i penshjertestykket eller skinnestykket. For å løse denne oppgave består fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hoved-sakelig i at hjulløpeflaten ved hjelp av sprengplettering eller elektronstrålesveising eller komposittvalsing på-føres grunnlegemet av godt sveisbart stål, spesielt et grunnlegeme med j£ 0,24% C, £ 0,04% P eller S, f- 0,65% Si og <. 1,7% Mn. Sprengpletteringen utgjør prinsipielt en kjent teknologi for metallisk flateforbindelse mellom like eller forskjellige materialer. Ved sprengplettering kommer forbindelsen i stand ved et kortvarig virkende høyt trykk, idet metalloverflåtene ved plastisk deformasjon bringes i atomær avstand med hverandre. I bindesonen blir vanligvis smeltetemperaturen ikke oppnådd, og man snakker derfor om en press-sveisfremgangsmåte. Ved sprengplettering har man mulighet til å forbinde metaller som ved smeltesveising ville danne sprøe faser. Ved bruk av materialet ifølge oppfinnelsen for slitesjiktet blir det ved sprengplettering unngått at det dannes en oppblandingssone, og på denne måte oppnår man å få full utnyttelse av slite-bestandigheten av hjulløpeflaten. De samme argumenter gjelder ved komposittvalsing.

For den alternativt foreslåtte elektronstrålesveising danner det valgte materiale for slitesjiktet de nødvendige forutsetninger. Ved hjelp av elektronstrålesveising kan det kun påføres materialer hvis karboninnhold er relativt lavt, og anvendelse av det innledningsvis nevnte materiale for slitesjiktet danner her de nødvendige forutsetninger. Ved hjelp av elektronstrålesveising oppstår det likeledes kun et tynt forbindelsessjikt slik at inhomogeniteter i stor grad unngås. I begge tilfeller har man et grunnlegeme av godt sveisbart stål, slik at sammensveising av hjertestykker og tilslutningsskinner kan gjennomføres uten van-skeligheter. Slike hjertestykker er i motsetning til kjente materialer for hjertestykker med spesielt gode sliteegenskaper, som f.eks. manganstål og sterkt herdede lavlegerte stål, lett sveisbare med tilslutningsskinner og kan derfor uten videre benyttes i sveisede (skjøtløse) skinneganger for moderne jernbaner. Til sammenligning krever sveising av manganstål og også de lavlegerte herdede hjertestykkespisser med skinnematerialer spesielle forholdsregler som er relativt brysomme på grunn av den begrensede sveisbarhet av slike stål.

En ytterligere forbedring av homogeniteten av den termiske forbindelse mellom materialet i hjulløpeflaten og grunnlegemet kan oppnås ved at det etter anbringelse av hjul-løpeflaten, spesielt etter anbringelse ved hjep av elektronstrålesveising, foretas en anløpning ved temperaturer fra 350 til 450°C, spesielt ved 400°C. Ved temperaturer rundt 400°C oppnås den ytterligere fordel at det samtidig skjer en spenningsglødning av foringsstykkesveisefugen, idet grunnmaterialet dessuten tilhører de godt sveisbare materialer.

Ved denne fremgangsmåte kan løpeflaten på foretrukket måte påføres i en tykkelse på 12 til 25 mm, spesielt 15 til 20 mm.

Alt i alt blir det tilveiebragt et hjertestykke eller en vingeskinne hvor et godt sveisbart, omkostningsgunstig grunnmateriale kan kombineres med et sjikt med lite volum og derved liten vekt av et meget slitesterkt materiale til 4

et komposittmateriale som kan benyttes i de mest påkjente hjulpasseringsområder. Man får således en omkostningsgunstig fremstilling av høyverdige hjertestykker, som dessuten uten ytterligere forholdsregler egner seg for skjøtløs sveising. Spesielt ved anvendelse av sprengplettering for påføringen av slitesjiktet eller hjulløpeflaten har man funnet å kunne greie seg med en sjikttykkelse på 15 mm, mens den foretrukne tykkelse ved elektronstrålesveising er omtrent 20 mm for å muliggjøre en viss avbrenning. Ved bruk av elektronstrålesveising må man i første rekke ta hensyn til en øvre grense på 0,03% karbon. Ved sprengplettering spiller denne øvre grense ingen rolle.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av penshjertestykker eller skinnestykker i hjulpasseringsområdet av penser hvor en meget slitesterk hjulløpeflate av et herdbart stål med sammensetningen påføres et grunnlegeme av godt sveisbart stål, karakterisert ved at hjulløpeflaten ved hjelp sprengplettering eller elektronstrålesveising eller komposittvalsing påføres grunnlegemet av godt sveisbart stål, spesielt et grunnlegeme med 0,24% C, ^- 0,04% P eller S, 0,65% Si og -cl 1,7% Mn.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det etter anbringelse av hjulløpe-flaten, spesielt etter anbringelse ved elektronstrålesveising, foretas en anløpning ved temperaturer på mellom 350° og 450°C, spesielt ved 400°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at løpeflaten påføres med en tykkelse på mellom.12 og 25 mm, spesielt mellom 15 og 20 mm.