PL72128B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 05.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 18.10.1974 72128 KI. 18c,9/04 MKP C21d 9/04 Twórcy wynalazku: Rajmund Bartodziej, Stanislaw Gorczyca, Jerzy Kry¬ wult, Tadeusz Malkiewicz, Leopold Sikora, Stanislaw Struk, Zbigniew Szalajda, Roman Wusatowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Metalurgii Zelaza im. Sta¬ nislawa Staszica, Gliwice (Polska) Sposób podwyzszenia wlasnosci mechanicznych szyn Przedmiotem wynalazku jest sposób podwyzsze¬ nia wlasnosci mechanicznych szyin kolejowych, dro¬ ga regulacji wielkosci ziarna po walcowaniu na goraco poprzez regulacje szybkosci chlodzenia po ostatnimi przepuscie.Stan itechniki.Znany jest sposób podwyzszenia wlasnosci me¬ chanicznych iszyn poprzez powierzchniowe hartowa¬ nie glówki pradami wielkiej czestotliwosci z na¬ stepnym samoodpuszczainiem lub odpuszczaniem w piecu. Przed tymi zabiegami szyna jest schladza¬ na do temperatury otoczenia.Innym stosowanym procesem zmierzajacym do podwyzszenia wlasnosci mechanicznych szyn jest hartowanie w oleju wrzecionowym i nastepnie od¬ puszczanie w temperaturze 350—495°C w ciagu 0,5 godziny lub obróbka izotermiczna przy temperatu¬ rze 305—440°C z wytrzymaniem w mieszaninie soli.Prowadzono równiez badania nad zastosowaniem obróbki cieplno-imechainicznej. Szyna przed ostat¬ nim przepustem jest schladzana do temperatury 850—900°C i nastepnie chlodzona w oleju. Gniot w ostatnim przepuscie powinien wynosic od 15 do 20%.Równiez znany jest sposób ulepszania glówki szyny kolejowej poprzez zamarzenie goracej wywal- cowanej szyny w zimnej wodzie tak dlugo, az tem¬ peratura jej strony zewnejtrznej po jej wyjeciu z kapieli nie przekroczy juz 450°C. Przy zawartosci 25 w szynie wegla od 0,40 do 0,45% czas zanurzenia jej trwa od 1,25 do 0,75 minuty.Wszystkie te sposoby posiadaja znaczne wady i nie sa stosowane na szeroka skale przemyslowa.Do hartowania i odpuszczania oprócz urzadzen do indukcyjnego nagrzewania i pieców do odpuszcza¬ nia wymagana jest równiez -duza powierzchnia. Sto¬ sowanie obróbki cieplno-mechanicznej w istnieja¬ cych ukladach walcowniczych jest niemozliwe ze wzgledu na wytrzymalosc elementów klatek oraz moc napedów.Cel wynalazku.Celem wynalazku jest unikniecie dotychczaso¬ wych niedogodnosci i opracowanie takiego sposobu podwyzszenia wlasnosci mechanicznych szyn, przy którym wykorzystano cieplo walcowania do obróbki szyn droga regulacji wielkosci ziarna poprzez kon¬ trole rekrystalizacji ziann austenitu przed jego przemiana.Istota wynalazku.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu chlodzenia szyn po ostatnim przepuscie od tempe¬ ratury konca walcowania ido temperatury przemia¬ ny alustenitu w polaczeniu z dalszym samoodpusz- czeniem. Z badan procesu odksztalcania na goraco wiadomo, ze towarzyszy mu rozdrobnienie ziarna skutkiem odksztalcenia i rekrystalizacji. Wiadomo równiez, ze wielkosc ziarna struktury ferrytyczno- 7212872128 -ipcrlitycznej, która jest typowa dla szyn, jesit talka sama jak ziarna przemienionego austenitu. Znajac wiec (kinetyke rekrystalizacji 'austenitu stali szyno¬ wej po ostatnim przepuscie mozna okreslic moment wystapienia najdrobniejszego zrekrystalizowanego ziarna austenitu w czasie przemiany, co z kolei gwarantuje optymalne wlasnosci mechaniczne.Sposób podwyzszenia wlasnosci mechanicznych polega na okresleniu szybkosci schladzania oraz czasu zanurzenia w kapieli schladzajacej i powie¬ trzu w zaleznosci od temperatury konca walcowa¬ nia, wielkosci gniotu oraz typu szyny. Przy tem¬ peraturze konca walcowania 1000°C maksymalne rozdrobnienie obserwuje sie po 10 sekundach, po czym po okolo 40 .sekundach wielkosc ziarna po rekrystalizacji osiaga wielkosc wyjsciowa. A wiec istotnym jest schladzanie bezposrednio po przepus¬ cie gotowym.Sposób wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie wyzszych wlasnosci mechanicznych szyn prosta droga, co pociaga za soba duze korzysci techniczne i ekonomiczne.Przyklad.Sposób podwyzszenia wlasnosci mechanicznych szyn wedlug wynalazku zostanie objasniony na przykladzie- szyny o zawartosci wegla od 0,45 do 0,75 procent i powierzchni glówki 27,5 cni2.Szyna wakowana w ostaltnim przepuscie z gnio¬ tem okolo 10%, przy temperaturze konca walcowania 950°C zanurzana jest w wodzie glówka bezposred¬ nio po 'przepuscie gotowym na czas od 10 do 20 se¬ kund, po czym w dalszym ciagu chlodzi sie na wolnym powietrzu celem samoodpuszczenia z cie|pla nagromadzonego wewnatrz glówki. Odmiana spo¬ sobu podwyzszenia wlasnosci mechanicznych szyn wedlug wynalazku polega na przerywanym schla¬ dzaniu z temperatury konca walcowania bezposred¬ nio po ostatnim odksztalceniu na przemian w wo- 21 4 cizie i powietrzu. I tak np. dla powierzchni glówki 30,5 cm2 i zawartosci wegla od 0,45 do 0,75%, man¬ ganu 0,7—1,3%, pierwsze zanurzenie w wodzie wy¬ nosi od 8 do 12 sekund, po czym w ciagu od 8 do 15 sekund chlodzi sie na wolnym powietrzu i na¬ stepnie zanurza ponownie do wody na czas od 3 do 7 sekund, po którym to zabiegu szyna stygnie na wolnym powietrzu w celu samoodpuiszczenia. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób podwyzszenia wlasnosci mechanicznych szyn na drodze rozdrabniania ziarna poprzez regu¬ lowane studzenie po walcowaniu, znamienny tym, ze glówka szyny o zawartosci wegla od 0,45 do 0,75%, manganu 0,7—1,3% bezposrednio po ostatnim przepuscie odksztalcajacym zanurzana jest w wo¬ dzie, przy czym cizas zanurzenia wynosi dla szyny o powierzchni glówki 27,5 cm2 od 10—20 isekund zas szyny o powierizchni glówki 30,5 om2 od 15 do 25 sekund, po czym szyny stygna na wolnym powie¬ trzu celem samoodpuszczenia.
2. 2. Sposób podwyzszenia wlasnosci mechanicznych szyn, znamienny tym, ze bezposrednio po koncowym przepuscie odksztalcajacym na goraco szyny o za¬ wartosci wegla od 0,45 do 0,75%, manganu 0,7^h1,3% schladza sie na przemian w wodzie i powietrzu, przy czym pierwsze zanurzenie w wodzie wynosi dla szyn o powierzchni glówki 30y5 cm2 od 8 do 12 sekund, a szyn o powierzchni glówki ok. 27,5 cm2 od 6 do 10 sekund, po czym poddaje sie je stygnie¬ ciu na wolnym powietrzu w czasie od 8 do 15 se¬ kund i nastepnie zanurzeniu w wodzie, przy czym szyne o powierzchni glówki 30,5 cm2 na czas od 3 do 7 sekund, a szyne o powierzchni glówki 27,5 cm2 na czas 3 do 5 sekund i nastepnie poddaje sie je ponownie stygnieciu na wolnym powietrzu celem s atmoadpu s zezenia. Iruk. Techn. Bytom — zam. 342 — naklad 120 e,gz. Cena 10 zl PL