RU2755711C1 - Литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава - Google Patents
Литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755711C1 RU2755711C1 RU2020128483A RU2020128483A RU2755711C1 RU 2755711 C1 RU2755711 C1 RU 2755711C1 RU 2020128483 A RU2020128483 A RU 2020128483A RU 2020128483 A RU2020128483 A RU 2020128483A RU 2755711 C1 RU2755711 C1 RU 2755711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- less
- temperature
- steel
- rolling stock
- cast
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления деталей железнодорожного подвижного состава, в частности литых корпусов сцепок, из легированной стали класса Е, отвечающей требованиям спецификации М-201 стандарта AAR. Литой корпус сцепки включает в себя голову для размещения механизма сцепления и хвостовик для присоединения головы к железнодорожному вагону. Корпус изготовлен из стали, содержащей следующие компоненты, мас.%: углерод от 0,25 до 0,30, кремний от 0,15 до 0,40, марганец от 1,00 до 1,25, сера не более 0,025, фосфор не более 0,025, хром от 0,40 до 0,60, никель от 0,40 до 0,70, медь не более 0,30, молибден от 0,20 до 0,30, ванадий не более 0,04, алюминий от 0,02 до 0,06, остальное – железо. После термической обработки, включающей в себя закалку с температуры в диапазоне 890-940°С с последующим высоким отпуском при температуре в диапазоне 620-700°С, корпус имеет ударную вязкость при температуре минус 40°С не менее 27 Дж, предел текучести не менее 700 МПа, временное сопротивление не менее 840 МПа, относительное удлинение не менее 14%, относительное сужение не менее 30% и твёрдость от 241 до 311 HB. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления литых корпусов сцепок железнодорожного подвижного состава из легированной стали класса Е, отвечающей требованиям спецификации М-201 стандарта AAR (Ассоциации Американских Железных Дорог).
Согласно требованиям спецификации М-201 стандарта AAR, сталь класса Е имеет следующий химический состав с верхними границами диапазонов значений, мас.%: C ≤ 0,32; Si ≤ 1,50; Mn ≤ 1,85; S ≤ 0,040; P ≤ 0,040. Содержание других элементов производители задают, исходя из требуемых механических свойств изготавливаемых литых деталей. Углеродный эквивалент (СЕ) каждой конкретной плавки по результатам анализа ковшевой пробы стали класса Е рассчитывают по формуле:
СЕ = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0,88.
Известен литой корпус сцепки, включающий в себя соединительную голову для размещения механизма сцепления и хвостовик, присоединяющий соединительную голову к железнодорожному вагону, на котором установлена соединительная голова, при этом корпус сцепки изготовлен из стали, предназначенной для изготовления деталей железнодорожного подвижного состава (см. US4595109A, 1986-06-17).
Техническая проблема, которая не решается известным техническим решением, заключается в том, что литые корпуса сцепок, являющиеся массивными деталями с толстыми стенками, имеют недостаточно высокий уровень прочности. Обусловлена указанная техническая проблема изготовлением корпусов литых сцепок из известной стали и выполнением известных операций термической обработки (закалки с отпуском). К упомянутым массивным деталям относятся крупногабаритные детали или детали с толстыми стенками, какими являются литые корпуса сцепных устройств железнодорожного подвижного состава.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении прочности литого корпуса сцепки, изготовленного из стали класса Е и подвергнутого термической обработке, при обеспечении характеристик пластичности (относительное удлинение и сужение) и вязкости (работа удара), требуемых стандартом AAR.
Достигается указанный технический результат за счёт того, что литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава, изготовленный из стали и включающий в себя голову для размещения механизма сцепления и хвостовик для присоединения головы к железнодорожному вагону, согласно изобретению, изготовлен из стали, содержащей следующие компоненты, мас.%: углерод от 0,25 до 0,30, кремний от 0,15 до 0,40, марганец от 1,00 до 1,25, сера не более 0,025, фосфор не более 0,025, хром от 0,40 до 0,60, никель от 0,40 до 0,70, медь не более 0,30, молибден от 0,20 до 0,30, ванадий не более 0,04, алюминий Al от 0,02 до 0,06, при этом после термической обработки, включающей в себя закалку с температуры в диапазоне 890-940 °С с последующим высоким отпуском при температуре в диапазоне 620-700°С, он имеет ударную вязкость при температуре минус 40°С не менее 27 Дж, предел текучести не менее 700 МПа, временное сопротивление не менее 840 МПа, относительное удлинение не менее 14%, относительное сужение не менее 30% и твёрдость от 241 до 311 HB.
При этом литой корпус сцепки изготовлен из стали, химический состав которой по результатам анализа ковшевой пробы удовлетворяет условию:
C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0,88,
где C, Mn, Si, Cr, Mo, V, Ni, Cu означает содержание углерода, марганца, кремния, хрома, молибдена, ванадия, никеля и меди в процентах по массе.
Количественное содержание указанных легирующих элементов и их соотношение выбраны таким образом, чтобы после объёмной закалки с отпуском предлагаемая сталь обеспечивала более высокий по сравнению с требуемым стандартом AAR уровень прочностных механических характеристик корпуса сцепки, поглощающего аппарата и других деталей сцепных устройств железнодорожного подвижного состава.
Увеличение содержания хрома, никеля и молибдена, а также введение ванадия увеличивает устойчивость аустенита, что приводит к увеличению прокаливаемости стали (образованию структуры закалки на большей глубине относительно поверхности детали). Более глубокое проникновение структуры закалки (мартенсита) в тело детали позволяет получить после отпуска более высокую прочность.
Как правило, при увеличении прочности снижается пластичность и вязкость. Для того, чтобы компенсировать это снижение, предусмотрено снижение содержания углерода, ужесточение требований к вредным примесям и увеличение содержания хрома, никеля и молибдена относительно наиболее близкого аналога, что способствует увеличению характеристик пластичности (относительное удлинение и сужение) и вязкости (работа удара) стали.
Термическая обработка включает в себя закалку с температуры в диапазоне 890-940 °С и последующий высокий отпуск при температуре в диапазоне 620-700°С.
В результате изготовления из предлагаемого химического состава стали и применения указанных режимов термической обработки литой корпус сцепки приобретает механические характеристики, представленные в таблице.
Таблица
Сталь класса Е | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Относительное сужение, % | KV-40, Дж | Твёрдость, HB |
Сталь по стандарту AAR | ≥ 690 | ≥ 830 | ≥ 14 | ≥ 30 | ≥ 27 | 241-311 |
Предлагаемая сталь | ≥ 700 | ≥ 840 | ≥ 14 | ≥ 30 | ≥ 27 | 241-311 |
Как видно из таблицы, предлагаемые химический состав легированной стали класса Е и режимы термической обработки позволяют обеспечить литому корпусу сцепки железнодорожного подвижного состава запас прочностных характеристик, превышающий минимальные требования спецификации М-201 стандарта AAR.
Claims (4)
1. Литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава, изготовленный из стали и включающий в себя голову для размещения механизма сцепления и хвостовик для присоединения головы к железнодорожному вагону, отличающийся тем, что он изготовлен из стали, содержащей следующие компоненты, мас.%: углерод от 0,25 до 0,30, кремний от 0,15 до 0,40, марганец от 1,00 до 1,25, сера не более 0,025, фосфор не более 0,025, хром от 0,40 до 0,60, никель от 0,40 до 0,70, медь не более 0,30, молибден от 0,20 до 0,30, ванадий не более 0,04, алюминий от 0,02 до 0,06, при этом после термической обработки, включающей в себя закалку с температуры в диапазоне 890-940°С с последующим высоким отпуском при температуре в диапазоне 620-700°С, он имеет ударную вязкость при температуре минус 40°С не менее 27 Дж, предел текучести не менее 700 МПа, временное сопротивление не менее 840 МПа, относительное удлинение не менее 14%, относительное сужение не менее 30% и твёрдость от 241 до 311 HB.
2. Литой корпус сцепки по п.1, отличающийся тем, что он изготовлен из стали, химический состав которой по результатам анализа ковшевой пробы удовлетворяет условию:
C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0,88,
где C, Mn, Si, Cr, Mo, V, Ni, Cu означает содержание углерода, марганца, кремния, хрома, молибдена, ванадия, никеля и меди в процентах по массе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128483A RU2755711C1 (ru) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020128483A RU2755711C1 (ru) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2755711C1 true RU2755711C1 (ru) | 2021-09-20 |
Family
ID=77745781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020128483A RU2755711C1 (ru) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2755711C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2040580C1 (ru) * | 1992-09-24 | 1995-07-25 | Производственное объединение "Уральский вагоностроительный завод" | Сталь |
CN106011668A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种低合金铸钢及其热处理方法和在铁路行业的应用 |
CN106086674A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-09 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 低合金铸钢及其冶炼方法、热处理方法和铁路机车零部件 |
US10400296B2 (en) * | 2016-01-18 | 2019-09-03 | Amsted Maxion Fundicao E Equipamentos Ferroviarios S.A. | Process of manufacturing a steel alloy for railway components |
-
2020
- 2020-08-27 RU RU2020128483A patent/RU2755711C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2040580C1 (ru) * | 1992-09-24 | 1995-07-25 | Производственное объединение "Уральский вагоностроительный завод" | Сталь |
US10400296B2 (en) * | 2016-01-18 | 2019-09-03 | Amsted Maxion Fundicao E Equipamentos Ferroviarios S.A. | Process of manufacturing a steel alloy for railway components |
US10415108B2 (en) * | 2016-01-18 | 2019-09-17 | Amsted Maxion Fundição E Equipamentos Ferroviários S.A. | Steel alloy for railway components, and process of manufacturing a steel alloy for railway components |
CN106011668A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种低合金铸钢及其热处理方法和在铁路行业的应用 |
CN106086674A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-09 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 低合金铸钢及其冶炼方法、热处理方法和铁路机车零部件 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GOST 22703-2012 Cast parts for coupling and automatic couplers of railway rolling stock. General technical conditions. M .: Standartinform, 2013, steel 20G1FL. * |
ГОСТ 22703-2012 Детали литые сцепных и автосцепных устройств железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2013, сталь 20Г1ФЛ. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2397270C2 (ru) | Пружинная сталь, способ изготовления пружины из такой стали и пружина из этой стали | |
AU2013221988B2 (en) | Abrasion resistant steel plate with high strength and high toughness, and processing for preparing same | |
RU2378408C2 (ru) | Низколегированная сталь с высоким сопротивлением сульфидному растрескиванию для труб нефтепромыслового сортамента | |
WO2018001355A1 (zh) | 一种低合金铸钢及其热处理方法和在铁路行业的应用 | |
KR101333307B1 (ko) | 가공성 및 담금질 후의 피로 특성이 우수한 전봉 강관 | |
CN101748338A (zh) | 铁路车辆的车钩用高强度铸钢及其制造方法 | |
US10550962B2 (en) | Steel material and oil-well steel pipe | |
CN109811259A (zh) | 一种超低温耐磨钢板及制造方法 | |
US10745772B2 (en) | Age hardening non-heat treated bainitic steel | |
CN109811260A (zh) | 一种极寒地区用耐磨钢板及制造方法 | |
RU2755711C1 (ru) | Литой корпус сцепки железнодорожного подвижного состава | |
RU2625861C1 (ru) | Способ производства листовой стали с высокой износостойкостью | |
RU2348735C2 (ru) | Сталь колесная | |
RU2603404C1 (ru) | Способ производства высокотвердого износостойкого листового проката | |
WO2005094360A2 (en) | High strength steel | |
KR101121749B1 (ko) | 고강도 마르텐사이트계 쾌삭 스테인레스강 제조 방법 | |
RU2419673C2 (ru) | Высокопрочная хладостойкая свариваемая толстолистовая сталь | |
JP2015212414A (ja) | 冷間鍛造部品用鋼 | |
US20030147768A1 (en) | 0303 Steel for making pipe molds | |
US20230392240A1 (en) | High carbon martensitic stainless steel | |
RU2773729C1 (ru) | Цельнокатаное колесо из стали | |
JPH0225969B2 (ru) | ||
RU2788982C1 (ru) | Стальная деталь и способ ее получения | |
KR20180102167A (ko) | 고강도 단강 및 대형 단조 부품 | |
US20230392242A1 (en) | Process for preparing high carbon martensitic stainless steel |