RU2068449C1 - Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs - Google Patents

Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs Download PDF

Info

Publication number
RU2068449C1
RU2068449C1 SU4347775A RU2068449C1 RU 2068449 C1 RU2068449 C1 RU 2068449C1 SU 4347775 A SU4347775 A SU 4347775A RU 2068449 C1 RU2068449 C1 RU 2068449C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cores
temperature
core
annealing
steel
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Девяткин
Г.Г. Бескровный
В.И. Шахов
В.Д. Черников
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта
Priority to SU4347775 priority Critical patent/RU2068449C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2068449C1 publication Critical patent/RU2068449C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, mainly, manufacture of hardened steel cast cores of frogs made of steel 100 KhSF with thermal treatment. SUBSTANCE: cores made of steel 100 KhSF are subjected to granular annealing, for which purpose, it is heated up to temperature of 810-830 C with heating rate of 50- 75 C/h. After one-hour holding, cores are cooled at the rate of 15-20 C/h down to temperature of 650 C with subsequent cooling in the air. After annealing, the cores are heated for hardening to temperature of 810-830 C and held for 1 h. Then, cores in suspended position are cooled down to 600-650 C with the help of sprayer or in the device with organized water flow. Further cooling down to 280-300 C is carried out in oil. Then, cores are subjected to tempering in the suspended position at 300-280 C for 3 h with subsequent cooling with furnace down to 20 C. EFFECT: increased service life of parts. 4 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, преимущественно к производству упрочняемых стальных литых сердечников крестовин железнодорожных стрелочных переводов, изготовляемых из стали 100СХФ при их термической обработке. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, mainly to the production of hardenable steel cast cores of crosspieces of railroad switches, made of steel 100SHF during their heat treatment.

Цель увеличение срока службы деталей. The goal is to increase the service life of parts.

Для выполнения предложенного способа проводили термическую обработку стальных литых сердечников, изготовленных из стали 100ХСФ. Для этого были отлиты три плавки по 8 сердечников следующего химического состава (см. таблицу). To perform the proposed method, the heat treatment of cast steel cores made of steel 100HSF was carried out. For this, three heats of 8 cores of the following chemical composition were cast (see table).

Пример 1. Применяя известную существующую термообработку сердечников по ГОСТ 7370-86, от каждой плавки было взято по одному сердечнику, которые нагревались в газовой печи до 1100 1150oС и после двухчасовой выдержки при этой температуре закаливались в водяном колодце. В результате чего сердечники имели значительные коробления и структуру мартенсита закалки.Example 1. Using the well-known existing heat treatment of cores according to GOST 7370-86, one core was taken from each heat, which was heated in a gas furnace to 1100 1150 o C and after two hours exposure at this temperature were quenched in a water well. As a result, the cores had significant warpage and quenching martensite structure.

Пример 2. Для получения сравнительных данных было произведено также по известной термической обработке еще по одному сердечнику от каждой плавки с нагревом до 700 750oС и двухчасовой выдержкой. В этом случае сердечники практически не закаливались и имели неудовлетворительную структуру.Example 2. To obtain comparative data, another core was also produced using the well-known heat treatment from each heat with heating to 700,750 ° C and two-hour exposure. In this case, the cores were practically not tempered and had an unsatisfactory structure.

Пример 3. Отжиг на зернистый перлит. Нагревали сердечник крестовины до 810oС в шахтной электропечи в подвешенном состоянии со скоростью нагрева 50oС/ч 1-часовой выдержкой при 810oС, затем охлаждали со скоростью 15oС/ч вместе с печью до 650oС и с последующим охлаждением на воздухе вне печи до 20oС. Коробление сердечника не наблюдалось. Структура металла сердечника после отжига зернистый перлит.Example 3. Annealing on granular perlite. The core of the cross was heated to 810 ° C in a shaft electric furnace in suspension with a heating rate of 50 ° C / h for 1 hour at 810 ° C, then it was cooled at a speed of 15 ° C / h together with the furnace to 650 ° C and then cooled in air outside the oven up to 20 o C. Warpage of the core was not observed. The structure of the core metal after annealing is granular perlite.

Закалка. Нагревали до 810oС в шахтной электропечи в подвешенном состоянии со скоростью 50oС/ч с последующей выдержкой при 810oС в течение 1 ч для выравнивания температуры по всему сердечнику, вынимали сердечник из печи и охлаждали в подвешенном состоянии в устройстве с организованным потоком воды с 810 до 600oС. После этого сердечник вынимали из охлаждающего устройства и охлаждали в масляной ванне с 600 до 280oС, после чего сердечник помещали в нагревательную шахтную печь в подвешенном состоянии, нагретую до 280oС, и выдерживали в ней при этой температуре в течение 3 ч. Затем сердечник охлаждали вместе с печью без ограничения скорости охлаждения до 20oС и вынимали из печи.Quenching. Heated to 810 o C in a shaft electric furnace in suspension at a speed of 50 o C / h, followed by exposure at 810 o C for 1 h to equalize the temperature throughout the core, removed the core from the furnace and cooled in a suspended state in a device with an organized flow water from 810 to 600 o C. After this, the core was removed from the cooling device and cooled in an oil bath from 600 to 280 o C, after which the core was placed in a heating shaft furnace in a suspended state, heated to 280 o C, and kept in it at this temperature for 3 hours. Then the core is cooled together with the furnace without limitation to a cooling rate of 20 o C and removed from the furnace.

Структура металла сердечника по сечению, глубина закаленного слоя (8 12 мм), его твердость (400 450 НВ) соответствовали требуемым значениям, коробления сердечника не наблюдалось. The structure of the core metal over the cross section, the depth of the hardened layer (8 12 mm), its hardness (400 450 HB) corresponded to the required values, the core was not warped.

Пример 4. Отжиг. Нагревали сердечник крестовины до 830oС в шахтной электропечи в подвешенном состоянии со скоростью нагрева 75oС/ч и 1-часовой выдержкой при 830oС, затем охлаждали со скоростью 20oС/ч вместе с печью до 650oС и с последующим охлаждением на воздухе в подвешенном состоянии вне печи до 20oС. Коробления сердечника не наблюдалось. Структура металла сердечника после отжига зернистый перлит. Время нагрева за счет более высокой скорости нагрева сократилось примерно на 30% по сравнению со временем в примере 1.Example 4. Annealing. The core of the cross was heated to 830 o C in a shaft electric furnace in suspension with a heating rate of 75 o C / h and 1-hour exposure at 830 o C, then it was cooled at a speed of 20 o C / h with the furnace to 650 o C and then cooling in air in a suspended state outside the oven to 20 o C. Core warpage was not observed. The structure of the core metal after annealing is granular perlite. The heating time due to the higher heating rate was reduced by about 30% compared with the time in example 1.

Закалка. Сердечник нагревали до 830oС в шахтной электропечи в подвешенном состоянии со скоростью 75oС/ч с последующей выдержкой при 830oС в течение 1 ч для выравнивания температуры по всему сердечнику, вынимали сердечник из печи и охлаждали в подвешенном состоянии в устройстве с организованным потоком воды с 830 до 650oС. Время нагрева за счет более высокой скорости сократилось примерно на 30% по сравнению со временем в примере 1.Quenching. The core was heated to 830 o C in a shaft electric furnace in suspension at a speed of 75 o C / h, followed by exposure at 830 o C for 1 h to equalize the temperature throughout the core, the core was removed from the furnace and cooled in a suspended state in a device with an organized the flow of water from 830 to 650 o C. the Heating time due to the higher speed was reduced by about 30% compared with the time in example 1.

После этого сердечник вынимали из охлаждающего устройства и охлаждали в масляной ванне с 650 до 300oС, после чего сердечник помещали в нагревательную печь в подвешенном состоянии с 300oС в печи и выдерживали в ней при этой температуре 3 ч. Затем сердечник охлаждали вместе с печью без ограничения до 20oС и вынимали из печи.After that, the core was removed from the cooling device and cooled in an oil bath from 650 to 300 o C, after which the core was placed in a heating furnace in a suspended state from 300 o C in the furnace and kept in it at this temperature for 3 hours. Then the core was cooled together furnace without limitation up to 20 o With and removed from the furnace.

Структура металла сердечника по сечению, глубина закаленного слоя (8 12 мм), его твердость (400 450 НВ) соответствовали требуемым значениям. Коробления сердечника не наблюдалось. The structure of the core metal over the cross section, the depth of the hardened layer (8 12 mm), its hardness (400 450 HB) corresponded to the required values. No warping of the core was observed.

Пример 5. Технологические операции те же, что и в примере 1, но скорость нагрева составляла 40oС/ч. Результаты положительные, но увеличилось время технологического процесса и расход электроэнергии.Example 5. The technological operations are the same as in example 1, but the heating rate was 40 o C / h The results are positive, but the process time and power consumption have increased.

Пример 6. Технологические операции те же, что и в примере 1, но скорость нагрева составляла 100oС/ч. Наблюдалось коробление сердечника, а в отдельных наиболее массивных частях его возникли трещины, от дальнейшей термообработки пришлось отказаться. Результаты отрицательные.Example 6. The technological operations are the same as in example 1, but the heating rate was 100 o C / h Warpage of the core was observed, and cracks appeared in some of the most massive parts of it, and further heat treatment had to be abandoned. The results are negative.

Пример 7. Технологические операции те же, что и в примере 1, но скорость нагрева составляла 80oС/ч. Наблюдалось незначительное коробление сердечника, что является недостатком, связанным с повышением скорости нагрева. Результат неудовлетворительный.Example 7. The technological operations are the same as in example 1, but the heating rate was 80 o C / h A slight warpage of the core was observed, which is a disadvantage associated with an increase in the heating rate. The result is unsatisfactory.

Использование предлагаемого способа термической обработки стальных литых сердечников из стали 100ХСФ обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:
а) увеличение срока службы сердечников за счет получения дифференцированной твердости по поперечному сечению сердечника, постепенно снижающейся к его сердцевине, что особенно важно для условий эксплуатации сердечников крестовин железнодорожных стрелочных переводов;
б) значительно повышается качество и сроки службы сердечников, более чем в 2 раза, увеличивается их усталостная прочность и износостойкость по сравнению с прототипом по результатам лабораторных, стендовых и предварительных опытных испытаний;
в) отсутствие смятия сердечников в зоне перекатывания по ним колес при работе в любых климатических условиях эксплуатации, обеспечивающих безопасность движения поездов.
Using the proposed method of heat treatment of steel cast cores made of steel 100HSF provides the following advantages compared to existing methods:
a) increasing the service life of the cores by obtaining differentiated hardness along the cross section of the core, gradually decreasing to its core, which is especially important for the operating conditions of the cores of crosspieces of railroad switches;
b) significantly improves the quality and service life of the cores, more than 2 times, increases their fatigue strength and wear resistance compared to the prototype according to the results of laboratory, bench and preliminary pilot tests;
c) the absence of crushing of the cores in the zone of rolling wheels on them during operation in any climatic conditions of operation, ensuring the safety of train traffic.

Claims (4)

1. Способ термической обработки деталей, преимущественно стальных литых сердечников крестовин железнодорожных стрелочных переводов, включающий отжиг, закалку и отпуск, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы деталей, нагрев под отжиг ведут со скоростью 50 75oС/ч с выдержкой в течение 1 ч и последующим охлаждением с печью со скоростью 15 20oС/ч до температуры 650oС, а затем охлаждение на воздухе, выдержку при температуре закалки ведут в течение 1 ч, охлаждение осуществляют сначала в воде до температуры 650oС-20, а затем в масле.1. The method of heat treatment of parts, mainly steel cast cores of crosspieces of railroad switches, including annealing, hardening and tempering, characterized in that, in order to increase the service life of the parts, heating under annealing is carried out at a speed of 50 75 o C / h with exposure to for 1 h and subsequent cooling with a furnace at a speed of 15 20 o C / h to a temperature of 650 o C, and then cooling in air, holding at the quenching temperature for 1 h, cooling is carried out first in water to a temperature of 650 o C - 2 0 , and then in oil. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при термообработке стали 100ХСФ отжиг и закалку осуществляют с нагрева до 810 830oС, а отпуск ведут при 280 300oС в течение 3 ч.2. The method according to claim 1, characterized in that during the heat treatment of 100XCF steel, annealing and quenching is carried out by heating to 810 830 o C, and tempering is carried out at 280 300 o C for 3 hours 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при закалке сердечник с температуры 650oС-20 охлаждают в масле до температуры отпуска.3. The method according to claim 1, characterized in that when quenching the core from a temperature of 650 o C - 2 0 is cooled in oil to a temperature of tempering. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью исключения коробления, термообработку сердечника проводят в подвешенном состоянии. 4. The method according to claim 1, characterized in that, in order to avoid warpage, the core is heat treated in a suspended state.
SU4347775 1987-10-13 1987-10-13 Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs RU2068449C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4347775 RU2068449C1 (en) 1987-10-13 1987-10-13 Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4347775 RU2068449C1 (en) 1987-10-13 1987-10-13 Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2068449C1 true RU2068449C1 (en) 1996-10-27

Family

ID=21343985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4347775 RU2068449C1 (en) 1987-10-13 1987-10-13 Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2068449C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7291232B2 (en) * 2003-09-23 2007-11-06 Luvata Oy Process for high strength, high conductivity copper alloy of Cu-Ni-Si group

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Власов В.И., Комолова Е.Ф. Литая высокомарганцовистая сталь.- М.: Машгиз, 1963, с. 76. 2. Томский В.С., Паисов И.В. Металловедение и термическая обработка, 1966, N 2, с. 44. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7291232B2 (en) * 2003-09-23 2007-11-06 Luvata Oy Process for high strength, high conductivity copper alloy of Cu-Ni-Si group

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080190522A1 (en) Process for Heat Treatment of Steel or Cast Iron Workpieces
CN114134292A (en) Heat treatment process for controlling and preventing quenching cracking of 718H thick and large section pre-hardened plastic die steel
CA2097151A1 (en) Method for producing a selectively surface hardened cast iron part
RU2068449C1 (en) Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs
CN114166605B (en) Method for simulating and predicting core tissue performance of large-size CrMo steel member
EP0018703A2 (en) Camshaft manufacturing process
KR101721591B1 (en) Method for manufacturing low-carbon alloy steel for cold forging
CN114032366B (en) Heat treatment method of 1E4904 type medium-carbon low-alloy steel
CN102676939B (en) Thermal treatment process for 18Cr17Ni2 modified stainless steel material
JPS6145686B2 (en)
CN112609124A (en) 1Cr17Ni2 stainless steel screw and heat treatment process thereof
CN104831050A (en) Hardening and tempering process of marine nodular cast iron crankshaft
SU1286636A1 (en) Method for heat treatment of railway wheels
JPH11279647A (en) Method for tempering cylindrical work
JPS61199035A (en) Manufacture of composite roll having tough neck part
US2116070A (en) Heat treatment of ferrous sections
US2779698A (en) Method of improving machinability of steel
SU812835A1 (en) Method of treatment of parts
JPH0679541A (en) Method for forming torque transmitting shaft for induction hardening
RU2372409C2 (en) Method of thermal treatment of metallic shots
JPH03165906A (en) Manufacture of roll for cold rolling
RU2094485C1 (en) Method of strengthening low-carbon steels
RU2321645C1 (en) Pretreatment method of nitrided parts of alloy cast iron with spheroidal graphite
US2646375A (en) Process for hardening alloy gray cast iron
SU1082843A1 (en) Method for heat treatment of rails