SI9500230B

SI9500230B - Heat treatment procedure and device for profiled workpiece

Info

Publication number: SI9500230B
Application number: SI9500230A
Authority: SI
Inventors: Georg Prskawetz; Peter Pointner; Alfred Moser
Original assignee: Voest Alpine Schienen Gmbh
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 2001-12-31
Also published as: AT402941B; JPH08170120A; AU2334995A; HRP950386B1; BR9503367A; HU9502162D0; PL178079B1; EP0693562B1; JP3811865B2; TW300920B; UA34469C2; RU2101369C1; ATE191241T1; CA2154090A1; CA2154090C; SK282161B6; SK90195A3; CZ186195A3; CN1123331A; HRP950386A2

Claims

PATENTNI ZAHTEVKI 1. Postopek za toplotno obdelavo profiliranega valjanca, posebno tirnic za premične stroje oz. železniških tirnic, s povečanim odstranjevanjem toplote z delov profilirane površine pri ohladitvi iz gama območja materiala na osnovi železa, pri čemer v zaželenem območju (v zaželenih območjih) preseka, posebno v območju glave tirnic, poteka pretvorba v fino perlitno strukturo s povečano trdnostjo, posebno s povečano obrabno trdnostjo in povečano trdoto in se v danem primeru zmanjša, predvsem bistveno prepreči, preoblikovanje oz. ukrivitev zaradi termično pogojenega izkrivijenja valjanca, posebno tirnice, navpično na vzdolžno os pri ohladitvi na sobno temperaturo, posebno po pretvorbi strukture v ojačano hlajenem območju (hlajenih območjih) preseka in se doseže povečana togost in trajna upogibna trdnost valjanca, označen s tem, da se valjanec s poprečno temperaturo največ 1100 °C, vendar najmanj 750 °C, pri plastičnem preoblikovanju izravna ravno v njegovi vzdolžni smeri, v izravnanem stanju se spravi in drži v prečni smeri, v prvem koraku ohladitve valjanca pa se ta pusti izenačujoče hladiti na temperaturo pod 860 °C, do najnižje temperature od 5 do 120 °C nad temperaturo Ar3 zlitine, z enako lokalno intenzivnostjo hlajenja, v bistvu s sevanjem v mirujočem zraku, nakar se v drugem koraku ohladitve, za strukturno pretvorbo v fino perlitno strukturo brez martenzita, valjancu toplota odvzame v vzdolžni smeri z lokalno v bistvu enako intenzivnostjo, v preseku gledano s periferno različno intenzivnostjo in je intenzivnost hlajenja povečana najmanj v enem področju na obodu profiliranega valjanca, pri čemer se večja intenzivnost (večje intenzivnosti) hlajenja dodeli (dodelijo) območju (območjem) z visokim volumskim deležem glede na površino ali z visoko masno koncentracijo in/ali tistim območjem valjanca z lokalno visoko temperaturo in se območje (območja) s tako povečano hitrostjo ohladitve spravi(jo) na temperaturo pretvorbe, in pri teh pogojih hlajenja se tvori fina perlitna struktura brez martenzita, nakar se v naslednjem koraku izvaja ohladitev na sobno temperaturo z enako lokalno intenzivnostjo hlajenja.
2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se toplotna obdelava iz toplote za vroče preoblikovanje izvaja po vročem preoblikovanju valjanca s stopnjo preoblikovanja od 1,8 do 8 % pri zadnjem vtiku pri temperaturi najmanj 770 °C in največ 1050 °C .
3. Postopek po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da je v drugem koraku ohladitve intenzivnost hlajenja povečana v dveh ali več področjih na obodu profiliranega valjanca.
4. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 3, označen s tem, da se del profiliranega valjanca, ki ima najvišjo masno koncentracijo, hladi v postopku s potapljanjem, pri čemer se istočasno delu (delom) valjanca z manjšo masno koncentracijo, nadalje predvidenemu (predvidenim) za ojačano hlajenje, odvzame toplota s sredstvi z manjšo intenzivnostjo hlajenja.
5. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 4, označen s tem, da se stopnja intenzivnosti hlajenja, posebno sestava hladilne tekočine za ohladitev s potapljanjem, regulira tako, da se v temperaturnem območju od 800 °C do 450 °C doseže ohladitev površinskega področja potopljenega dela v bistvu z 1,6 do 2,4 °C/sek.
6. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 5, označen s tem, da se pri profiliranem valjancu z območjem preseka v obliki T, kot je to podano, na primer pri nogi železniške tirnice, področje, ki -3- leži nasproti vratu, hladi s povečano intenzivnostjo.
7. Postopek po zahtevku 6, označen s tem, da se področje površine, ki leži nasproti vratu, s povečano intenzivnostjo hlajenja, izoblikuje v bistvu simetrično na os vratu in se bočno orne j i.
8. Postopek po zahtevku 7, označen s tem, da se povečana intenzivnost hlajenja območij preseka profiliranega valjanca, distalnih glede na masno koncentracijo ali spoj vratu, prepreči in/ali se ta območja zaščitijo pred povečano odtegnitvijo toplote ali se vsaj za kratek čas segrevajo.
9. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 8, označen s tem, da se intenzivnost hlajenja na površini profiliranega valjanca nastavi tako, da se področja, v katerih poteka pretvorba gama strukture pri ohladitvi, izoblikujejo v bistvu paralelno simetrično in/ali paralelno na nevtralno ravnino in/ali koncentrično na linijo težišča oz. na težišče površine preseka.
10. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 9, označen s tem, da se valjanec, od katerega se, glede na presek, en del potopi v hladilno tekočino v bazenu za potapljanje, med ohladitvijo v tej premika v vzdolžni smeri glede na posodo s hladilno tekočino oz. bazen za potapljanje.
11. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 10, označen s tem, da se vsaj v času, v katerem je en del valjanca potopljen v hladilno tekočino, na to deluje z nihanjem.
12. Naprava za toplotno obdelavo profiliranega valjanca, posebno tirnic za premične stroje oz. železniških tirnic, s povečanim odstranjevanjem toplote z delov profilirane površine -4- pri ohladitvi iz gama območja materiala na osnovi železa, posebno za izvajanje postopka po enem od zahtevkov 1 do 11, obstoječa v bistvu iz najmanj enega območja za pripravo (A) valjanca (1) na valjčnici (21), z napravo za pozicioniranje valjanca, iz območja za obdelavo z ohlajevanjem (B) , z napravami za delno odstranjevanje toplote z višjo intenzivnostjo s površine valjanca (1) in iz končnega hladilnega območja' (C) za hlajenje valjanca (1) na sobno temperaturo, kot tudi iz sredstev za prečni transport, držanje in manipulacijo, označena s tem, da ima valjčnica (21) v območju za pripravo (A) samo po sebi poznano napravo za pozicioniranje valjanca in sredstva (22, 23) za aksialno izravnano naravnanost profiliranega valjanca (1) pri plastičnem preoblikovanju le-tega, poseduje napravo za prečni transport za aksialno izravnano spravljanje valjanca (1) v bistvu navpično na njegovo os od območja za pripravo (A) v območje za obdelavo z ohlajevanjem (B) in v tem območju (B) je razporejena samo po sebi poznana naprava za kaljenje valjanca s pomočjo hladilne tekočine (37) v bazenu za potapljanje (38), z napravami za držanje in manipulacijo (24) in nastavljiva dodatna hladilna naprava (3) za intenzivirano ohlajevanje vsaj nadaljnjega območja valjanca in ima končno hladilno območje (C) odlagališče (25) za valjanec (1) za ohladitev le-tega na sobno temperaturo.
13. Naprava po zahtevku 12, označena s tem, da se da dodatna hladilna naprava (3) naravnati na valjanec (1) in se da njena hladilna intenzivnost regulirati.
14. Naprava po enem od zahtevkov 12 ali 13, označena s tem, da ima dodatna hladilna naprava (3) dele za izoblikovanje lokalnega toka hladilnega sredstva (31), v bistvu neprekinjenega v vzdolžni smeri oz. aksialni smeri valjanca (1), omejenega v prečni smeri in ima v danem primeru sredstva (34) za -5- preprečevanje ojačane odtegnitve toplote od površin(e), sosednje (sosednjih) hlajeni površini.
15. Naprava po enem od zahtevkov 12 do 14, označena s tem, da je dodatna hladilna naprava izoblikovana kot hlajenje s stisnjenim zrakom ali z razprševanjem.
16. Naprava po enem od zahtevkov 12 do 15, označena s tem, da se da valjanec (1) v hladilni tekočini (37) premikati v smeri vzdolžne osi glede na bazen za potapljanje (38) in/ali glede na dodatno hladilno napravo (3).
17. Naprava po enem od zahtevkov 12 do 16, označena s tem, da so na bazenu za potapljanje (38) in/ali v sami hladilni tekočini (37) razporejene naprave, s katerimi je možno hladilno tekočino (37) turbulentno premikati in/ali jo spraviti v nihanje. Za VOEST-ALPINE SCHIENEN GmbH A-8700 Leoben-Donawitz Avstrija :