Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении острых крестовин железнодорож- ных стрелочных переводов, работающих в условиях больших удельных давлений и ударных динамических нагрузок. При изготовлении острых крестовин применяется литая высокомарганцовистая сталь 110 Г13Л. Для получения необходимой износостойкости и контактно-усталостной прочности на всех стадиях эксплуатации элементы крестовин необходимо подвергать доэксплуатационному упрочнению. При упрочнении взрывом поверхности катания железнодорожных крестовин в результате приложения больших сосредоточенных нагрузок в зоне перекатывания бандажей колес подвижного состава создается коробление с вогнутостью рабочей поверхности. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of sharp crosspieces of railroad switches, operating under conditions of high specific pressures and dynamic shock loads. In the manufacture of sharp crosses, cast high-manganese steel 110 G13L is used. To obtain the necessary wear resistance and contact fatigue strength at all stages of operation, the elements of the cross must be subjected to additional operational hardening. When hardening by the explosion of the rolling surface of railway crosses as a result of the application of large concentrated loads in the rolling zone of the bandages of the wheels of the rolling stock, warping with the concavity of the working surface is created.
Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости, выход годного и улучшение распределения остаточных напряжений при сохранении высокой твердости. The aim of the invention is to increase operational stability, yield and improve the distribution of residual stresses while maintaining high hardness.
Для достижения поставленной цели в данном способе упрочнения изделий, например литой части острых железнодорожных крестовин, их перед упрочнением подвергают предварительному изгибу в противоположную образующемуся при взрывном нагружении короблению сторону, т. е. выпуклость на рабочие поверхности, на величину, с некоторым избытком компенсирующую величину стрелы прогиба после упрочнения, такой предварительный изгиб технологичен, поскольку металл, находясь в неупрочненном состоянии, очень пластичен. To achieve the goal in this method of hardening products, such as cast parts of sharp railway crosses, they are pre-bent before hardening in the opposite direction to warping formed during explosive loading, i.e., the convexity on the working surfaces, compensating for the size of the boom with some excess deflection after hardening, such preliminary bending is technological, since the metal, being in an unhardened state, is very plastic.
Создание предварительного изгиба величиной, равной или больше величины осадка детали при нагружении взрывом, полностью ликвидируют вероятность образования поперечных трещин, поскольку при последующей правке на прямолинейность изгиб осуществляется только в сторону устранения остаточной выпуклости, который предусматривает сохранение и увеличение наведенных в результате нагружения взрывом остаточных внутренних напряжений сжатия в рабочих слоях детали. Предлагаемый предварительный изгиб перед упрочнением позволяет управлять процессом перераспределения и создания благоприятной эпюры остаточных внутренних напряжений в рабочей зоне детали.
Создание предварительного изгиба требует выбора необходимой стрелы прогиба методом подбора этой характеристики в соответствующих условиях нагружения. Для режимов одинарного нагружения при упрочнении на металлическом столе максимальная величина стрелы прогиба в зоне перекатывания колес подвижного состава (в районе математического центра (МЦ) и сечения сердечника 20 мм) должна быть не менее 25 мм, а при упрочнении на металлической дроби в качестве опоры - не менее 15 мм.The creation of a preliminary bend with a value equal to or greater than the part’s draft during explosion loading completely eliminates the likelihood of transverse cracks, since during subsequent straightening straightness the bending is carried out only in the direction of eliminating the residual convexity, which preserves and increases the residual internal stresses induced as a result of the explosion loading. compression in the working layers of the part. The proposed preliminary bending before hardening allows you to control the process of redistribution and create a favorable diagram of residual internal stresses in the working area of the part.
Creating a preliminary bend requires the selection of the necessary deflection arrow by the selection of this characteristic in appropriate loading conditions. For single loading modes during hardening on a metal table, the maximum deflection boom in the rolling zone of rolling stock wheels (in the vicinity of the mathematical center (MC) and core section 20 mm) should be at least 25 mm, and when hardening on a metal fraction as a support, not less than 15 mm.
В случае применения двойного нагружения величина предварительного изгиба должна быть не менее 35 мм при упрочнении на металлическом столе и не менее 25 мм на металлической дроби. In the case of double loading, the value of preliminary bending should be not less than 35 mm when hardening on a metal table and not less than 25 mm on a metal fraction.
Крестовины, упрочненные на дроби и металлическом столе с предварительным изгибом, по безотказной работе превосходят стандартные неупрочненные крестовины в 1,3-1,5 раза, а упрочненные без предварительного прогиба - в 1,2-1,3 раза. (56) Экспресс-информация. Серия "Металловедение и термообработка", N 40, 1982, реф. 138. Crosses hardened on a shot and a metal table with a preliminary bend, in failure-free operation, exceed standard unstrengthened crosses by 1.3-1.5 times, and hardened without preliminary deflection by 1.2-1.3 times. (56) Express information. Series "Metal Science and Heat Treatment", N 40, 1982, ref. 138.