RU2034690C1

RU2034690C1 - Method of recorditioning of parts

Info

Publication number: RU2034690C1
Application number: RU92002526A
Authority: RU
Inventors: А.М. Алексеев; Н.Е. Бызова; А.П. Корчагин; И.Д. Козубенко; А.Л. Скотников
Original assignee: Алексеев Анатолий Михайлович; Бызова Нина Егоровна; Корчагин Александр Петрович; Козубенко Иван Дмитриевич; Скотников Александр Леонидович
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1995-05-10

Abstract

FIELD: railway rolling stock; reconditioning of automatic coupler parts. SUBSTANCE: coupler key is subjected to plastic deformation in closed press tool by applying impact by hammer to nonworking surface of key. Then is hardened at 890-910 C with 1-hour holding, cooled in oil and tempered at 590-610 C at 3-hour holding and then cooled in water. Used deformation of key is press tool whose die and punch have longitudinal rib on working surfaces located in center, or dies and punch whose working surfaces are made convex with preset radius of curvature. EFFECT: enhanced quality of reconditioned parts. 3 cl, 2 tbl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлических изделий давлением, в частности касается восстановительного ремонта изношенных клиньев тяговых хомутов автосцепных устройств железнодорожных вагонов методом горячего пластического деформирования тела клина. The invention relates to the processing of metal products by pressure, in particular, for the repair of worn wedges of traction clamps of automatic couplers of railway cars by the method of hot plastic deformation of the wedge body.

В процессе эксплуатации клиньев их рабочие поверхности, контактирующие с сопрягаемыми деталями автосцепного устройства, подвергаются значительному износу, что снижает надежность и работоспособность клиньев. During operation of the wedges, their working surfaces in contact with the mating parts of the coupler are subject to significant wear, which reduces the reliability and performance of the wedges.

Известен способ восстановления детали путем пластического деформирования нагретой заготовки в штампе с последующей термообработкой. A known method of restoring a part by plastic deformation of a heated billet in a stamp followed by heat treatment.

Применительно к восстановлению изношенных клиньев автосцепных устройств известный способ горячей штамповки не обеспечивает требуемой совокупности физико-механических свойств материала клиньев, а следовательно, их надежности и работоспособности. Кроме того, восстановление изношенных на определенных участках клиньев методом горячей штамповки требует специальных мер, определяющих направленность пластической деформации. With regard to the restoration of worn wedges of automatic couplers, the known method of hot stamping does not provide the required combination of physico-mechanical properties of the material of the wedges, and therefore their reliability and performance. In addition, the restoration of worn wedges in certain areas by hot stamping requires special measures that determine the direction of plastic deformation.

Изобретение решает задачу восстановления геометрических размеров рабочих поверхностей клина и формирования наилучшего сочетания прочностных, пластических и вязкостных характеристик материала клина, обеспечивающего высокое качество металла восстановленного клина и высокую надежность клина. The invention solves the problem of restoring the geometric dimensions of the working surfaces of the wedge and the formation of the best combination of strength, plastic and viscosity characteristics of the material of the wedge, providing high quality metal of the restored wedge and high reliability of the wedge.

Сущность предлагаемого способа восстановления клина тягового хомута автосцепного устройства заключается в том, что тело клина подвергают горячей пластической деформации под молотом в закрытом штапе, при этом усилием штамповки воздействуют на нерабочую поверхность клина, а после штамповки клин подвергают термической обработке, включающей закалку при 890-910^oC c выдержкой в течение 1 ч и охлаждением в масле и отпуск при 590-610^oC c выдержкой в течение 3 ч и охлаждением в воде.The essence of the proposed method of restoring the wedge of the traction clamp of the automatic coupler is that the wedge body is subjected to hot plastic deformation under the hammer in a closed head, while the stamping force acts on the non-working surface of the wedge, and after stamping, the wedge is subjected to heat treatment, including hardening at 890-910 ^o C with holding for 1 h and cooling in oil and tempering at 590-610 ^o C with holding for 3 h and cooling in water.

В штампе, используемом для реализации способа, на рабочих поверхностях матрицы и пуансона предусмотрен продольный выступ, расположенный по центру; или рабочие поверхности выполнены выпуклыми с заданным радиусом кривизны. In the stamp used to implement the method, a longitudinal protrusion located in the center is provided on the working surfaces of the matrix and punch; or working surfaces are convex with a given radius of curvature.

Воздействие деформирующего усилия на нерабочую поверхность клина и форма штампа обеспечивают смещение металла клина на изношенные участки его рабочих поверхностей и восстановление их требуемых размеров. Последующая термообработка в указанных режимах дает возможность получить требуемые сочетания физико-механических свойств материала клина, гарантирующих качество и надежность восстановленного клина. The impact of the deforming force on the non-working surface of the wedge and the shape of the stamp provide a displacement of the metal of the wedge on the worn sections of its working surfaces and the restoration of their required dimensions. Subsequent heat treatment in these modes makes it possible to obtain the required combination of physicomechanical properties of the wedge material, which guarantee the quality and reliability of the restored wedge.

Указанный режим закалки выбран исходя из существующих разработок по улучшению металла штамповок применительно к стали марки 38ХС, из которой выполнен клин. Для выбора режима отпуска опробованы различные температурные варианты, которые показали, что отпуск при 620^o и 640^oC не обеспечивает нормативных значений твердости и прочностных характеристик (σ₀₂ σ_B) Отпуск при температуре 600^oC позволяет получить в материале клиньев сочетание прочностных, пластических и вязкостных характеристик, являющееся наиболее близким к таковому материала клиньев заводского изготовления. При данной температуре отпуска достигаются наилучшие показатели хладостойкости металла клиньев.The specified hardening mode is selected on the basis of existing developments to improve the metal stampings in relation to steel grade 38XC, from which the wedge is made. To select the tempering mode, various temperature options were tested, which showed that tempering at 620 ^o and 640 ^o C does not provide standard values of hardness and strength characteristics (σ ₀₂ σ _B ) Tempering at a temperature of 600 ^o C allows to obtain a combination of strength, plastic wedges in the material of wedges and viscosity characteristics, which is closest to that of factory-made wedges. At this tempering temperature, the best cold resistance properties of metal wedges are achieved.

На фиг.1 и 3 показаны штампы для пластической деформации тела клина; на фиг.2 и 4 клинья после обработки, соответственно в штампах по фиг.1,3. Figures 1 and 3 show dies for plastic deformation of a wedge body; figure 2 and 4 wedges after processing, respectively, in the dies of figure 1.3.

Способ восстановления клина тягового хомута автосцепного устройства реализуют следующим образом. A method of restoring a wedge of a traction clamp of an automatic coupler is implemented as follows.

Клин 1, подлежащий восстановлению (с износом рабочих поверхностей от 1 до 4 мм), нагревают в электропечи до температуры 1100-1180^oC и в нагретом состоянии помещают в штамп, форма которого соответствует требуемой геометрии рабочих поверхностей клина, а на рабочих поверхностях матрицы 2 и пуансона 3, смежных с нерабочими поверхностями клина, предусмотрены расположенные вдоль оси выступы 4, как показано на фиг.1, или данные рабочие поверхности 5 матрицы и пуансона выполнены выпуклыми (с заданным радиусом кривизны), как показано на фиг.3. Штамп с нагретым клином подают под молот для пластической деформации и доведения клина до регламентированных размеров. После горячей штамповки клин (см. фиг.2 и 4) охлаждают на воздухе, подвергают механической обработке (например, шлифовальной машиной) и затем подвергают термической обработке, которая включает закалку и отпуск. Для закалки клин нагревают в электропечи до температуры 890-910^oC, выдерживают в течение 1 ч. и охлаждают в масле. Для проведения отпуска клин нагревают до 590-610^oC, выдерживают в течение 3 ч (контролируя температуру в печи) и охлаждают в воде.The wedge 1 to be restored (with wear of the working surfaces from 1 to 4 mm) is heated in an electric furnace to a temperature of 1100-1180 ^o C and in a heated state is placed in a stamp, the shape of which corresponds to the required geometry of the working surfaces of the wedge, and on the working surfaces of the matrix 2 and a punch 3 adjacent to the non-working surfaces of the wedge, protrusions 4 located along the axis are provided, as shown in FIG. 1, or these working surfaces 5 of the matrix and punch are made convex (with a given radius of curvature), as shown in FIG. 3. A stamp with a heated wedge is served under a hammer for plastic deformation and bringing the wedge to a regulated size. After hot stamping, the wedge (see FIGS. 2 and 4) is cooled in air, machined (for example, by a grinder) and then subjected to heat treatment, which includes hardening and tempering. For hardening, the wedge is heated in an electric furnace to a temperature of 890-910 ^o C, incubated for 1 hour and cooled in oil. To conduct a vacation, the wedge is heated to 590-610 ^o C, incubated for 3 hours (controlling the temperature in the oven) and cooled in water.

Указанным выше способом была восстановлена партия отбракованных по износу клиньев. By the above method, a batch of wedges rejected for wear was restored.

Клинья, прошедшие восстановительный ремонт, были исследованы по следующей программе:
1. Оценка состояния металла клиньев методами ультразвуковой, цветной и магнитопорошковой дефектоскопией (по результатам указанных методов контроля недопустимых дефектов в клиньях не обнаружено).The wedges that underwent restoration repair were investigated according to the following program:
1. Evaluation of the condition of the metal of the wedges by the methods of ultrasonic, color, and magnetic particle inspection (based on the results of the indicated methods for monitoring unacceptable defects in the wedges, it was not found).

2. Определение прочностных и пластических характеристик металла клиньев при температуре 20^oC (cм. табл.1).2. Determination of the strength and plastic characteristics of the metal wedges at a temperature of 20 ^o C (see table 1).

3. Определение ударной вязкости и хрупкой составляющей в изломе металла клиньев при температуре 20 и 50^oC (cм. табл.2). (В таблицах в числителе даны минимальное и максимальное значения характеристики, а в знаменателе среднее значение по результатам испытания не менее трех образцов.3. Determination of impact strength and brittle component in the fracture of metal wedges at a temperature of 20 and 50 ^o C (see table 2). (The tables in the numerator give the minimum and maximum values of the characteristic, and in the denominator the average value according to the test results of at least three samples.

4. Изучение микроструктуры металла клиньев. (Микроструктура стали восстановленного клина аналогична микроструктуре металла клина заводского изготовления). 4. The study of the microstructure of metal wedges. (The microstructure of the steel of the reduced wedge is similar to the microstructure of the metal of the factory-made wedge).

Результаты исследований свидетельствуют о том, что по численным значениям показателей прочности, пластичности и ударной вязкости материал отремонтированных клиньев практически идентичен материалу клиньев заводского исполнения. The research results indicate that, according to the numerical values of strength, ductility and toughness, the material of the repaired wedges is almost identical to the material of factory-made wedges.

Решение задачи восстановления изношенных клиньев автосцепных устройств железнодорожных вагонов позволит в свою очередь уменьшить простои вагонов из-за дефицита этой детали. The solution to the problem of restoring worn wedges of automatic couplers of railway cars will in turn reduce the downtime of cars due to the shortage of this part.

Claims

1. METHOD OF RESTORING DETAILS, consisting in the redistribution of metal from its non-working surfaces to worn out by hot plastic deformation and its subsequent heat treatment, characterized in that when restoring the wedge of the traction clamp of the automatic coupler, plastic deformation is performed by the action of the force on the wedge placed in the closed stamp, and thermal the processing is carried out in the form of quenching at 890 910 ^o With exposure for 1 h and cooling in oil and subsequent tempering at 590 - 610 ^o With exposure for 3 hours and about cooling in water.

2. The method according to claim 1, characterized in that the plastic deformation of the wedge is carried out in a stamp, in which the working surfaces of the matrix and punch are made convex.

3. The method according to claim 1, characterized in that the plastic deformation of the wedge is carried out in a stamp, in which a protrusion is located on the working surfaces of the matrix and punch.