RU2058998C1 - Rail heat treatment method - Google Patents
Rail heat treatment method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2058998C1 RU2058998C1 RU93039692A RU93039692A RU2058998C1 RU 2058998 C1 RU2058998 C1 RU 2058998C1 RU 93039692 A RU93039692 A RU 93039692A RU 93039692 A RU93039692 A RU 93039692A RU 2058998 C1 RU2058998 C1 RU 2058998C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rails
- rail
- tempering
- temperature
- heat treatment
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к термической обработке рельсов. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to heat treatment of rails.
Известен способ термической обработки рельсов, включающий объемную закалку, отпуск и дополнительный отпуск подошвы и шейки рельсов при температуре более 500оС в принудительно-изогнутом состоянии подошвой наружу [1]
Недостатком этого способа является необходимость проведения дополнительной операции для достижения прямолинейности.Known is a method of heat treatment of rails, comprising a bulk quenching, tempering and additional leave soles and neck rail at a temperature above 500 C. forcibly-bent state sole outwards [1]
The disadvantage of this method is the need for additional operations to achieve straightness.
Наиболее близким к предлагаемому является способ термической обработки рельсов, включающий объемный нагрев рельса, охлаждение в масле и отпуск [2]
При реализации этого способа температура рельса в момент задачи его в закалочную машину 780-850оС. Рельсы находятся в масле не менее 5 мин. Температура масла 40-100оС. Выданные из закалочной машины рельсы с температурой не более 100оС формируют в пакет и задают в многосекционную отпускную печь. Время отпуска 2 ч. Нагрев до температуры отпуска 470оС осуществляют постепенно.Closest to the proposed is a method of heat treatment of rails, including volumetric heating of the rail, cooling in oil and tempering [2]
In implementing this method, the temperature of the rail at the time the problem in quenching car 780-850 C. rails are in the oil for at least 5 min. The oil temperature of 40-100 ° C issued from the quenching car track with temperature not exceeding 100 ° C and formed into a packet set in a multisection tempering furnace. Tempering time of 2 hours. Heating up to the tempering temperature of 470 ° C is carried out gradually.
Недостатком данного способа является то, что после термообработки не достигается необходимого уровня прямолинейности рельсов. Это связано с тем, что в процессе закалки рельсы искривляются, а режим отпуска не позволяет уменьшить их непрямолинейность, так как отпуск рельсов начинают при температуре, не превышающей 100оС, когда рельс обладает высокой упругостью и в начальный период отпуска пластически не деформируется. В процессе дальнейшего нагрева пластичность рельсов увеличивается, однако температура по всему сечению профиля рельса повышается равномерно, в результате чего он не деформируется, а непрямолинейность не уменьшается.The disadvantage of this method is that after heat treatment is not achieved the required level of straightness of the rails. This is due to the fact that the rails are bent during hardening and tempering treatment does not reduce their misalignment, so as leave the rails begin at a temperature not exceeding 100 ° C, when the rail has a high elasticity in the initial tempering period is not deformed plastically. During further heating, the ductility of the rails increases, however, the temperature over the entire cross-section of the rail profile increases uniformly, as a result of which it does not deform, and the straightness does not decrease.
Цель изобретения повышение прямолинейности рельсов за счет реализации пластической деформации их в начальный период отпуска. The purpose of the invention to increase the straightness of the rails due to the implementation of their plastic deformation in the initial period of vacation.
Цель достигается тем, что в известном способе, включающем объемный нагрев, охлаждение в масле и отпуск, отпуск начинают после дополнительного объемного нагрева рельсов до 300-400оС и проводят при условии разности температур подошвы и головки нагретых рельсов в пределах 100-200оС в течение первых 12-24 мин отпуска.The object is achieved by the fact that in the known method comprising volumetric heating, cooling oil and leave, after the start of additional rails volumetric heating to 300-400 ° C and is carried out under the condition of the sole difference of temperatures and head rails heated in the range of 100-200 C. during the first 12-24 minutes of vacation.
Указанные отличительные признаки обеспечивают пластическую деформацию рельса вогнутостью на головку и в нем образуются сжимающие напряжения. Величина сжимающих напряжений характеризует степень пластической деформации рельсов, а именно чем выше уровень сжимающих напряжений, тем выше степень пластической деформации. These distinctive features provide plastic deformation of the rail by concavity on the head and compressive stresses are formed in it. The value of compressive stresses characterizes the degree of plastic deformation of the rails, namely, the higher the level of compressive stresses, the higher the degree of plastic deformation.
Экспериментально установлено, что необходимый эффект достигается только при температуре рельса, а следовательно и шейки, 300-400оС перед началом отпуска и разности температур подошвы и головки 100-200оС в течение первых 12-24 мин отпуска.It was established experimentally that the desired effect is achieved only when the temperature of the rail, and hence the neck of 300-400 ° C before a holiday, and the sole difference of the head temperature and 100-200 ° C within the first 12-24 minutes tempering.
При температуре объемного нагрева рельса менее 300оС не происходит достаточной пластической деформации рельса, так как упругость металла еще довольно высока, а значит уровень сжимающих напряжений в головке снижается. Вследствие этого исходная непрямолинейность рельсов не устраняется.When the heating temperature of the bulk of the rail at least 300 ° C is no sufficient plastic deformation of the rail, since the elasticity of the metal is still quite high, and hence the level of compressive stress in the head is reduced. As a result, the initial straightness of the rails is not eliminated.
При температуре объемного нагрева рельса выше 400оС во время последующего отпуска происходит дополнительное искривление рельсов в отпускной печи, вследствие чего непрямолинейность рельсов может даже возрастать.At a temperature of volumetric heating rail above 400 ° C during subsequent tempering is an additional curvature of the rail in the tempering furnace, whereby misalignment of the rails may even increase.
Разность температур подошвы и головки менее 100оС не обеспечивается эффективной пластической деформации рельсов, так как уровень сжимающих напряжений невелик. При разности выше 200оС степень пластической деформации рельсов увеличивается настолько, что появляются участки местной непрямолинейности, образующиеся в отпускной печи, и в результате непрямолинейность рельсов, выше, чем при оптимальных параметрах термообработки.The difference between the sole and the head temperature less than 100 ° C is ensured effectively plastic deformation of the rails, as the level of compressive stress is small. When the difference is higher than 200 ° C, the degree of plastic deformation of the rails increases so much that there are areas of local directness formed in the tempering furnace, and as a result, the straightness of the rails is higher than with optimal heat treatment parameters.
При сохранении разности температур подошвы и головки рельсов 100-200оС в течение времени, меньшего чем 12 мин не обеспечивается достаточной пластической деформации рельсов (уровень сжимающих остаточных напряжений мал). Если указанная разность температур подошвы и головки сохраняется более 24 мин, то возникает даже опасность дополнительного искривления рельсов вследствие появления участков местной непрямолинейности.While maintaining the temperature difference of the sole and head rails 100-200 ° C for a time less than 12 minutes does not provide sufficient plastic deformation of the rails (level of compressive residual stress is small). If the indicated temperature difference between the sole and the head persists for more than 24 minutes, then there is even a danger of additional curvature of the rails due to the appearance of sections of local directness.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ термической обработки рельсов отличается от прототипа. Если в способе-прототипе отпуск рельсов начинают при температуре рельса не выше 100оС, то в предлагаемом способе при 300-400оС за счет дополнительного объемного нагрева рельсов. В способе-прототипе температура всех элементов профиля рельса в начальный период отпуска (12-24 мин) одинакова, а в предлагаемом способе между температурами подошвы и головки обеспечивают разность 100-200оС. Эти отличительные признаки обеспечивают реализацию пластической деформации рельсов в начальный период отпуска и уменьшают их непрямолинейность.A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the inventive method of heat treatment of rails is different from the prototype. If the rental rails prototype process started at a temperature not higher than the
П р и м е р. Обработке по предлагаемому способу подвергали рельсы типа Р65 из стали М 76 следующего состава, мас. углерод 0,74; марганец 0,92; кремний 0,28; фосфор 0,03; сера 0,027. Температура рельсов под закалку 840оС, время выдержки в закалочной печи 55 мин. Закалку рельсов производили в масле. Дополнительный объемный нагрев рельсов перед отпуском осуществляли до температур 250-430оС (таблица), отпуск рельсов производили при 480оС в течение 2 ч. В начальный период отпуска (12-24 мин) обеспечивали разность температур подошвы и головки 50-230оС путем перемещения рельсов в зону с температурой 500-550оС.PRI me R. Processing according to the proposed method was subjected to rails of type P65 from steel M 76 of the following composition, wt. carbon 0.74; manganese 0.92; silicon 0.28; phosphorus 0.03; sulfur 0.027. Temperature for hardening rails 840 ° C, the holding time in the tempering furnace 55 minutes. The hardening of the rails was made in oil. Additional volumetric heating rails performed before tempering to temperatures of 250-430 C (see table), tempering rails produced at 480 ° C for 2 hours. At the initial tempering period (12-24 min) provided the difference in temperatures of the sole and head about 50-230 C by moving the rails in the zone with a temperature of 500-550 ° C.
Рельсы были обработаны также по способу, описанному в прототипе, а именно: объемный нагрев до 850оС, охлаждение рельсов в масле и отпуск в течение 2 ч при 470оС.The rails were also processed in the manner described in the prior art, namely the volumetric heating to 850 ° C, cooling rails in oil and tempering for 2 hours at 470 ° C.
Для оценки степени пластической деформации рельсов в отпускной печи при помощи тензорезисторов определяли остаточные напряжения. Измерение непрямолинейности производили после холодной правки с помощью контрольной линии длиной 1 м и набора щупов (± 0,05 мм) по стреле прогиба рельса. To assess the degree of plastic deformation of the rails in the tempering furnace, residual stresses were determined using strain gauges. The directness was measured after cold dressing using a control line 1 m long and a set of probes (± 0.05 mm) along the rail deflection arrow.
Полученные результаты представлены в таблице. Анализ их показал, что при дополнительном объемном нагреве рельсов до 300-400оС и разности температур подошвы и головки 100-200оС в период отпуска (12-24 мин) интенсивно происходит пластическая деформация в отпускной печи. Сжимающие остаточные напряжения по поверхности катания головки рельса находятся в пределах 50-80 МПа.The results are presented in the table. Their analysis showed that at the additional heating rails by volume up to 300-400 ° C and the temperature difference between the sole and head about 100-200 C. holiday period (12-24 minutes) intensive plastic deformation occurs in the tempering furnace. Compressive residual stresses on the rolling surface of the rail head are in the range of 50-80 MPa.
Непрямолинейность рельсов наименьшая максимальная стрела прогиба не превышает 0,35 мм. Rail straightness The smallest maximum deflection boom does not exceed 0.35 mm.
При температуре дополнительного объемного нагрева менее 300оС разности температур подошвы и головки более 200оС и сохранении такой разности более 24 мин непрямолинейность рельсов возрастает (максимальная стрела прогиба увеличивается до 0,50 мм) вследствие повышенной пластической деформации.When the heating temperature of the additional volume of at least 300 ° C temperature difference between the sole and the head more than 200 ° C and maintaining a difference of more than 24 min misalignment of the rails increases (the maximum deflection is increased to 0.50 mm) due to the increased plastic deformation.
При температуре дополнительного объемного нагрева более 400оС, разности температур менее 100оС и сохранений этой разницы менее 12 мин максимальная стрела прогиба также возрастает и составляет 0,45 мм.At a temperature of the additional bulk heating over 400 ° C, a temperature difference of less than 100 ° C and saves this difference is less than 12 minutes, the maximum deflection is also increased and is 0.45 mm.
Таким образом, наименьшая непрямолинейность рельсов достигается при заявляемых параметрах. Thus, the smallest straightness of the rails is achieved with the claimed parameters.
Предлагаемый способ позволяет уменьшить непрямолинейность рельса, а, следовательно, повысить их эксплуатационную стойкость. Особенно перспективным представляется использование способа при производстве рельсов для высокоскоростных магистралей, где предъявляются повышенные требования к прямолинейности рельсов. The proposed method allows to reduce the straightness of the rail, and, therefore, to increase their operational stability. Particularly promising is the use of the method in the manufacture of rails for high-speed highways, where high demands are placed on the straightness of rails.
Предлагаемый способ может быть реализован в условиях промышленного производства рельсов на существующем технологическом оборудовании. The proposed method can be implemented in the conditions of industrial production of rails on existing technological equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93039692A RU2058998C1 (en) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Rail heat treatment method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93039692A RU2058998C1 (en) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Rail heat treatment method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2058998C1 true RU2058998C1 (en) | 1996-04-27 |
RU93039692A RU93039692A (en) | 1996-07-20 |
Family
ID=20146124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93039692A RU2058998C1 (en) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | Rail heat treatment method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2058998C1 (en) |
-
1993
- 1993-08-04 RU RU93039692A patent/RU2058998C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 461141, кл. C 21D 9/04, 1969. 2. Производство и термическая обработка рельсов. М.: Металлургия, 1972, с.187-192. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0554257B1 (en) | High-strength steel parts and method of making | |
CN115852119A (en) | H13 ingot casting forging hot-work die steel and production method thereof | |
EP0763140B1 (en) | Method of increasing the yield strength of cold formed steel sections | |
JP3817764B2 (en) | Ring manufacturing method and quenching deformation correction device | |
RU2058998C1 (en) | Rail heat treatment method | |
JP3149764B2 (en) | Prevention method of placing cracks in continuous cast slabs of bearing steel | |
JPH0576524B2 (en) | ||
EP1524323B1 (en) | Process for producing oil tempered wire | |
JP2009280869A (en) | Method for producing steel product | |
KR100328039B1 (en) | A Method Manufacturing Wire Rods for cold Heading | |
SU1489910A1 (en) | Method of forging stepped-diameter forgings | |
US3471340A (en) | Regeneration of refused rolls | |
JPH09170024A (en) | Method for preventing season cracking in continuously cast slab of bearing steel | |
RU2119961C1 (en) | Method of manufacturing railway tires from continuously cast preforms | |
JPH0426716A (en) | Short-time spheroidization annealing method for steel bar and wire | |
JPS61199035A (en) | Manufacture of composite roll having tough neck part | |
KR102326245B1 (en) | Steel wire rod for cold forging and methods for manufacturing thereof | |
JPS63230824A (en) | Heat treatment for sleeve roll | |
SU1491895A1 (en) | Method of producing high-strength reinforcement bars of medium-carbon alloyed steels | |
GB2050419A (en) | A continuous annealing process for producing cold rolled steel strips | |
JPS59136423A (en) | Preparation of rod steel and wire material having spheroidal structure | |
SU1640179A1 (en) | Method of producing cast iron products | |
JPH0353018A (en) | Preparation of component of treated steel | |
SU1206325A1 (en) | Method of heating steel ingots | |
SU1211313A1 (en) | Method of manufacturing seamless rolled railway wheels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070805 |