Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania powstawaniu wglebien w szynach w obszarze przejsciowym miedzy koncem iglicy i jej profilem, oraz urzadzenie do zapobiegania powstawa¬ niu wglebien w szynach w obszarze przejsciowym miedzy koncem iglicy i jej profilem* Przefor- mowanie konoa szyny iglioowej celem nadania profilu szerokostopowego (Vignoles'a) odbywa sie zwykle przez ksztaltowanie na goraco w matrycy. Niezbedne w tym celu nagrzanie do temperatu¬ ry obróbki plastyoznej nastepuje w specjalnych piecach do wyzarzania, przy czym szyny wklada sie do pieca zawsze na odpowiednia dlugosc • Proces jest zwykle podzielony na trzy etapy robo¬ cze, miedzy którymi konieozne jest podgrzewanie do temperatury obróbki. W kierunku ku zimne¬ mu koncowi szyny powstaje w jej profilu obszar przejsciowy temperatury, który wywoluje zmiane struktury materialu. Zmiana ta, wystepujaca w stali perlltycznej stosowanej do produkcji szyn, szczególnie w obszarze od 750 do 760°C, wywoluje pewnego rodzaju efekt wyzarzania zmiekczaja¬ cego. Im dluzej stal taka przebywa w tym obszarze temperatury, tym wiekszy jest efekt wyza¬ rzania zmiekczajacego i zarazem spadek wytrzymalosci. Dlugosc strefy, w której zachodza zmia¬ ny struktury, zalezy bezposrednio od temperatury obróbki plastycznej na goraco i od czasu trwania procesu tej obróbki. Spadek wytrzymalosci w tej strefie osiaga wielkosoi rzedu 150 do 200 N/mm . W wyniku takiej obnizonej wytrzymalosci podczas przejazdu kola powstaje odcinek wglebiony o dlugosci zmiennej, zwykle okolo 120 mm. Powstawaniu wglebienia mozna zapobiec tyl¬ ko wtedy, gdy dlugosc obszaru, w którym obserwuje sie spadek twardosci, ograniczy sie do oko¬ lo 30 mm, poniewaz wtedy zostaje z pewnoscia uniemozliwione odksztalcenie plastyczne w wyniku zgniotu powierzchniowego Hertza w zaleznosci od srednicy kola, a tym samym utworzenie wgle¬ bienia. Przy takim ograniczeniu dlugosci strefy zmiany struktury podparcie przez strukture w strefie brzegowej wystarcza do unikniecia odksztalcenia plastycznego. 145 *562 145 456 Z niemieckiego opisu patentowego nr 25 41 976 znany jest spooóbf w którym podejmuje sie obróbke oieplna szyn w celu utworzenia struktury drobnoperlityoznej. Wychodzac z szyny zim¬ nej, nagrzaniu poddaje sie cala Jej dlugosc, przy czym stosuje sie metode przelotowa. Po nagrzaniu do temperatur, lezacych ponad temperatura austenityzacji, stosuje sie sterowawe chlodzenie przy zastosowaniu sprezonego powietrza, albo samego albo z dodatkiem czynnika cieklego* . , « Celem wynalazku jest opracowanie sposobu, który pozwoli na unikniecie przy ksztaltowa¬ niu na goraoo zmniejszenia wytrzymalosci w obszarze przejsciowym w kierunku zimnego konca szyny lub tez cofniecie zmiany struktury, jaka nastapila juz w obszarze odksztalcenia, a takze opracowanie odpowiedniego urzadzenia do stosowania tego sposobu.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze obróbke cieplna podejmuje sie jednoczesnie z obróbka piastyozna na goraco konca iglicy, lub tez bezposrednio po niej, a obszar przejscio¬ wy nagrzewa sie na glebokosc co najmniej 7 mm, korzystnie co najmniej 10 mm, a co najwyzej 25 mm, ponad temperature austenityzacji, zwlaszcza ponad 860 C, po czym po osiagnieciu tem¬ peratury austenityzacji nastepuje chlodzenie w nieruchomym powietrzu. Ta obróbka cieplna po¬ woduje odtworzenie poczatkowego stanu struktury perlityoznej, przy czym taka wlasnie glebo¬ kosc penetracji wybrano z uwagi na to, ze maximum naprezen wystepuje zwykle na glebokosci okolo 7 mm pod powierzohnia przedmiotu. Istotnym czynnikiem podczas obróbki cieplnej jest przy tym mozliwie najkrótszy czas podgrzewania do temperatury obróbki plastycznej w oelu za¬ pobiezenia rozprzestrzeniania sie ciepla w kierunku zimnego konca szyny. Przy przeksztalce¬ niu profilów iglicy w profile Vignoles*a strefa przedmiotu obrabianego, wykazujaca zmiany struktury, znajduje sie w temperaturze lezaoej w granioaoh od 400 do 450°C. Wskutek tego czas podgrzewania przed nastepna obróbka cieplna daje sie znacznie skrócic wobec faktu, ze obróbke cieplna podejmuje sie bezposrednio po obróbce plastycznej na goraoo konca iglicy.W ten sposób obszar obróbki cieplnej mozna ograniczyc do niewielkiej dlugosci. Korzystne jest, gdy obróbka cieplna obejmuje tylko glówke szyny. Chlodzenie odbywa sie nastepnie w nieruohomym powietrzu, dzieki czemu uzyskuje sie stan struktury jak na poczatku, przed ob¬ róbka piastyozna.Korzystnie obróboe cieplnej poddaje sie w strefie przejsciowej, miedzy szyna o normal¬ nym profilu i iglica, odcinek o dlugosci co najmniej 150 mm, zwykle co najmniej 300 mm.Najwieksza dlugosc tego odcinka mozna, zaleznie od czasu trwania procesu obróbki plastycz¬ nej na goraoo, ograniozyc z reguly do wielkosci ponizej 900 mm. Obróbka cieplna steruje sie najlepiej tak, aby utrzymac dlugosc strefy zmian struktury, powstalych wskutek odksztalca¬ nia iglicy, w kierunku wzdluz szyny ponizej 30 mm.Urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze palnik o dajacej sie sterowac temperaturze plomienia osadzony jest przesuwnie nad powierzchnia szyny, przy czym droga je¬ go przesuwu jest ograniczona, przewaznie za pomoca przestawnych wylaczników krancowych.Palnik ten jest osadzony w eupórcie z nawrotnym napedem. Urzadzenie zawiera przyrzad do po¬ miaru temperatury, sluzaoy do okreslenia temperatury powierzchni szyny. Korzystne jest roz¬ wiazanie, w którym reguluje sie doplyw gazu palnego i/lub powietrza do spalania wzglednie doplyw tlenu i/lub predkosc przesuwu palnika wzdluz szyny w zaleznosci od zmierzonej tempe¬ ratury, przy czym przewaznie przyrzad do pomiaru temperatury, jest polaczony przewodami sterujacymi z komputerem, który jest polaczony ze sterowanym ukladem zaworów mieszalnika gazu i tlenu dla palnika. W celu uwzglednienia nieliniowego przebiegu temperatury w obsza¬ rze przejsciowym szczególnie korzystny okazuje sie uklad sterowany przez komputer. Palnik osadzony jest przy tym na suporcle, a dlugosc odcinka obrabianego cieplnie mozna optymalnie ustawic za pomoca wylaczników krancowych. Doprowadzanie ciepla mozna nadzorowac za pomoca przyrzadu do pomiaru temperatury, przykladowo pirometru, przy czym intensywnosc plomienia daje sie regulowac za pomoca komputera. Ostry plomien stosuje sie zwlaszcza przy podgrzewa¬ niu, a tylko miekki plomien w czasie wygrzewania. W ten sposób mozna wykluczyc przegrzanie obszarów, które znajduja sie juz w temperaturze przemiany.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig* 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku w schematycznym widoku bocznym, a fig. 2 - - widok w kierunku strzalki II z fig. 1. Na rysunku pokazano przesuwny suport 1, na którym145 456 3 osadzono palnik 2, bedacy palnikiem wiazkowym chlodzonym woda, którego plomien jest skiero¬ wany na glówke 3 szyny 4* Palniki lacza sie przewodami gazowymi 5 z ukladem 6 zaworów mie¬ szalnika gazu i tlenu, widocznym na fig* 2* Na drodze przesuwu suportu 1 sa umieszczone wy¬ laczniki krancowe 7 i 6, sluzace do ograniozania drogi przesuwu suportu* Nad szyna znajduje sie przyrzad 9 do pomiaru temperatury polaczony przewodami sygnalowymi 10 z komputerem 11, wspólpracujacy ze wskaznikiem 12, mierzonej temperatury.Jak widac z figury 2, naped 13 suportu umieszczono z boku obok szyny* W obszarze prze¬ suwnego napedu znajduja sie takze wylaczniki krancowe 7 i 8 do ograniczania drogi przesuwu* Suport przesuwa sie po stole 14, na którym jest oparty* Droga przesuwu suportu wynosi zwyk¬ le 600 do 900 mm, przy czym jako wielkosc minimalna przyjmuje sie zazwyczaj okolo 300 mm* Chlodzenie w nieruchomym powietrzu okazalo sie wystarozajaoe do uniknieoia niepozadanego utwardzenia i przywrócenia jedynie stanu struktury, jaki wykazywal material przed podgrza¬ niem do temperatury obróbki plastycznej* Zastrzezenia patentowe 1* Sposób zapobiegania powstawaniu wglebien w szynach w obszarze przejsciowym miedzy koncem iglicy i jej profilem, znamienny tym, ze obróbke oieplna podejmuje sie jednoczesnie z odksztalcaniem na goraoo konca iglicy lub tez bezposrednio po nim, przy czym ob8zar przejsciowy nagrzewa sie na glebokosc co najmniej 7 mm, korzystnie co najmniej 10 mm i korzystnie co najwyzej 25 mm, ponad temperature austenityzaoji, zwlaszcza ponad 860°C, zas po osiagnieciu temperatury austenityzaoji nastepuje chlodzenie w nieruchomym powietrzu* 2* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze w strefie przejsciowej mie¬ dzy normalnym profilem szyny i iglica poddaje sie obróbce cieplnej odcinek o dlugosoi co najmniej 150 mm, korzystnie co najmniej 300 mm* 3* Sposób wedlug zastrz* 1 albo 2, znamienny tym, ze sterowaniem obróbka cieplna utrzymuje sie dlugosc strefy zmian struktury, powstalych wskutek odksztalcenia iglloy, w kierunku wzdluz szyny ponizej 30 mm* 4* Sposób wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze obróbce oieplnej poddaje sie tylko glówke szyny* 5* Urzadzenie do zapobiegania powstawaniu wglebien w szynach w obszarze przejsoiowym miedzy koncem Iglicy i jej profilem, znamienne tym, ze ma palnik (2) o da- jaoej sie sterowac temperaturze plomienia osadzony przesuwnie nad powierzchnia szyny (4), a droga przesuwu palnika (2) jest ograniczona, korzystnie za pomoca przestawnych wylacz¬ ników krancowych (7, 8), zas palnik (2) jest osadzony w suporcie (1) z nawrotnym nape¬ dem (13), przy czym urzadzenie zawiera przyrzad (9), do pomiaru temperatury sluzacy do okreslania temperatury powierzchni szyny (4). 6* Urzadzenie wedlug zastrz* 5, znamienne tym, ze ma srodki do regulacji doplywu gazu palnego i/lub powietrza do spalania albo doplywu tlenu i/lub predkosci prze¬ suwu palnika (2) wzdluz szyny (4) w zaleznosci od mierzonej temperatury* 7* Urzadzenie wedlug zastrz* 5 albo 6, znamienne tym, ze przyrzad (9) do pomiaru temperatury jest polaczony przewodami sterujacymi (10) z komputerem (11), który jest polaczony ze sterowanym ukladem zaworów (6) mieszalnika gazu i tlenu dla palnika (2)*145 456 FIG.1 T y//////////s/////ss/s//,'///,'-/////,'//////, 12 FIG. 2 n^ fi 1.-6 [o o| O B^_J 13 .10 TL 14 L3 /i l - N . ¦ i . »—;—r—-c-»~!—¦—r~7x-:vilr—?—s—:—z~h—r~:—r—r-—i—;—»—* ¦* Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena400 zl PL