SU1433985A1 - Method of thermal treatment of railway axles - Google Patents

Method of thermal treatment of railway axles Download PDF

Info

Publication number
SU1433985A1
SU1433985A1 SU874261850A SU4261850A SU1433985A1 SU 1433985 A1 SU1433985 A1 SU 1433985A1 SU 874261850 A SU874261850 A SU 874261850A SU 4261850 A SU4261850 A SU 4261850A SU 1433985 A1 SU1433985 A1 SU 1433985A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
parts
axis
cooling
temperature
residual stresses
Prior art date
Application number
SU874261850A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Павлович Винниченко
Ефим Абрамович Мильман
Анатолий Романович Пименов
Иван Герасимович Узлов
Орест Макарович Савчук
Николай Григорьевич Мирошниченко
Нинель Ивановна Данченко
Олег Николаевич Перков
Станислав Евгеньевич Подольский
Original Assignee
Институт черной металлургии
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 Институт черной металлургии filed Critical Институт черной металлургии
Priority to SU874261850A priority Critical patent/SU1433985A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1433985A1 publication Critical patent/SU1433985A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к термической обработке стали и может быть использовано при изготовлении железнодорожных осей. Цель изобретени  - увеличение срока службы путем исклю- чбни  образовани  раст гивающих осевых остаточных напр жений в подсту- пичных част х оси. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что после нагрева всей оси до температуры аус- тенизации охлаждение шейки, предподсту- пичных подступичных и центральной частей оси осуществл ют раздельно, начина  с подступичной части, и по достижении ее поверхности температуры 400-450 С охлаждают и остальные части оси. 1 табл. с (ЛThe invention relates to the heat treatment of steel and can be used in the manufacture of railway axles. The purpose of the invention is to increase the service life by eliminating the formation of tensile axial residual stresses in sub-axle parts. The essence of the invention is that after heating the entire axis to the austentiation temperature, the cooling of the neck, the pre-shaped front-seat and central parts of the axis are carried out separately, starting with the front-seat part, and when the surface reaches 400-450 ° C, the other parts are cooled. axis. 1 tab. with (L

Description

4four

СОWITH

Од Od

0000

елate

Изобретение относитс  к термической обработке стали и может быть использовано в черной металлургии при изготовлении железнодорожных осей.The invention relates to the heat treatment of steel and can be used in the steel industry in the manufacture of railway axles.

Цель изобретени  - увеличение срока службы путем исключени  образовани  раст гивающих осевых остаточных напр жений в подступичных част х осиThe purpose of the invention is to increase the service life by eliminating the formation of tensile axial residual stresses in the wheelrests of the axle.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что после нагрева оси до температуры аустенизации охлаждение под ступичной и остальных частей ведут раздельно, причем охлалздение шейки, предподступичной и центральной частей начинают по достижении поверхностью подступичных частей температуры 400- 450°С.The essence of the invention is that after heating the axis to the austenization temperature, cooling under the hub and other parts is carried out separately, with cooling of the cervical, pre-stage and central parts begin upon reaching the surface of the front-seat parts with a temperature of 400-450 ° C.

Охлаждение на первой стадии обработки только подступичных частей оси устран ет недостаток известного способа , так как возникающее при таком охлаждении тепловое поле исключает возможность образовани  раст гивающих остаточных осевых напр жений в подступичных част х и обеспечивает формирование сжимающих осевых остаточных напр жений, величина которых зависит от интенсивности подачи охладител  .Cooling in the first stage of processing only the wheelrests of the axle eliminates the disadvantage of the known method, since the thermal field arising during such cooling eliminates the possibility of the formation of tensile residual axial stresses in the front risers and ensures the formation of compressive axial residual stresses, the magnitude of which depends on the intensity filing chiller.

Охлаждение подступичных частей перед охлаждением остальных частей оси по достижении температуры поверхности 450°С обеспечивает возникновение в оси Градиента температуры, достаточного дл  исключени  возможности образовани  неблагопри тных раст гивающих осевьк остаточных напр жений в подступичных част х.The cooling of the front-facing parts before cooling the remaining parts of the axis upon reaching a surface temperature of 450 ° C ensures that a temperature gradient occurs in the axis sufficient to eliminate the possibility of the formation of unfavorable axially axial residual stresses in the front-facing parts.

Охлаждение поверхности подступичных частей ниже нецелесообразно , так как ие приводит к увеличению положительного эффекта, но удлин ет вьщержку перед охлаждением остальных частей оси. Кроме того, при охлаждении подступичных частей ниже 400 С возрастает опасность образовани  закалочных трещин в их галтел х.Cooling the surface of the front-seat parts below is impractical, since it does not lead to an increase in the positive effect, but it lengthens the rest before cooling the other parts of the axis. In addition, when cooling the wheelrests below 400 ° C, the risk of quenching cracks in their fillets increases.

Пример. Использовались заготовки осей, изготовленные на Днепровском металлургическом комбинате (г.Днепродзержинск) из стали с содержанием элементов, %: С 0,46; Мп 0,83 Si 0,29; Р 0,034; S 0,035.Example. Used billet axles made at the Dnieper metallurgical plant (Dneprodzerzhinsk) of steel containing elements,%: C 0.46; Mp 0.83 Si 0.29; P 0.034; S 0.035.

Все оси нагревают в электропечи :до температуры . Часть осей подвергают спрейерному охлаждению по всей поверхности с интенсивностью подачи воды 0,2 м /м С. При этомAll axes are heated in an electric furnace: to temperature. Part of the axes is sprayed cooled over the entire surface with a water supply rate of 0.2 m / m C. At that,

00

5five

00

охлаждение водой начинают с подступичных частей и ведут по п ти вариантам до достижени  их поверхностным слоем температуры 350,400,420,450 и в течение 26, 23, 10, 18 и 15 с соответственно. Контроль температуры осуществл ют при помощи термопары, установленной на глубине 3 мм от поверхности . Затем охлаждают всю ось с той же интенсивностью подачи воды в течение 100 с до достижени  осью средней температуры 400 С. Кроме того , провод т термическую обработку осей по известному способу. Дл  этого нагретую до 850 С ось охлаждают в ванне с водой путем окунани  ее на 0,25 диаметра с вращением относительно оси вращени , расположенной параллельно поверхности воды в течение 210 с до достижени  осью средней температуры . Оси, образованные этими двум  способами, отпускают при температуре 500 с в течение 1,5 ч.cooling with water begins with the front-facing parts and leads in five variants until their surface layer reaches a temperature of 350,400,420,450 and for 26, 23, 10, 18 and 15 seconds, respectively. Temperature control is carried out using a thermocouple set at a depth of 3 mm from the surface. Then the whole axis is cooled with the same intensity of water supply for 100 seconds until the average temperature reaches 400 ° C. In addition, the axes are heat treated by a known method. To do this, the axis heated to 850 ° C is cooled in a water bath by dipping it at 0.25 diameter with rotation relative to the axis of rotation, which is parallel to the surface of the water for 210 seconds until the axis reaches average temperature. The axes formed by these two methods are released at a temperature of 500 s for 1.5 hours.

5 Остаточные напр жени  на поверхности оси определ ют разрушающим способом путем вырезки темплетов с розетками тензодатчиков типа 2ПКБ с базой 10мм с измерением деформации при помощи5 Residual stresses on the surface of the axis are determined in a destructive way by cutting templates with rosettes of strain gauges of type 2KB with a base of 10 mm with strain measurement using

0 цифрового тензометрического моста ЦТМ-5.0 digital tensometric bridge DTM-5.

Результаты экспериментов представлены в таблице.The results of the experiments are presented in the table.

Полученные результаты показывают, что при термической обработке осей по предлагаемому способу с началом охлаждени  щейки, центральной и предпод- ступичной частей по достижении поверхностью подступичных частей температуры в пределах 400-450 С (вари анты 2, 3 и 4 в таблице) обеспечиваетс  достижение положительного эффекта за счет формировани  в поверхностных сло х подступичных частей сжимающих осевых остаточных напр жений .The obtained results show that during the heat treatment of the axles according to the proposed method with the beginning of cooling of the cheek, the central and pre-stage parts, when the surface of the front-seat parts reaches a temperature within 400-450 C (options 2, 3 and 4 in the table), a positive effect is achieved due to the formation of compressive axial residual stresses in the surface layers of the wheelrests.

Выход за предлагаемый интервал TeNfflepaTyp не обеспечивает достижени  положительного эффекта. При предварительном охлаждении подступичных частей до 350 С (вариант 1) в их поверхностных сло х формируютс  сжимающие осевые остаточные напр жени  (-120 МПа),однако в предподступичных и центральной част х образуютс  неблагопри тные раст гивающие осевые остаточные напр жени  +50 и +60- Ша соответственно, снижающие эксплуатационную надежность оси.Going beyond the proposed TeNfflepaTyp interval does not achieve a positive effect. Upon precooling of the wheelrests to 350 ° C (option 1), compressive axial residual stresses (-120 MPa) are formed in their surface layers, however, unfavorable tensile axial residual stresses of +50 and +60 are formed in the frontal and central parts. - Sha, respectively, reducing the operational reliability of the axis.

5five

00

5five

OO

Предварительное охлаждение подсту- пичной части до (вариант 5) недостаточно дл  формировани  в ее поверхностных сло х сжимающих осевых остаточных напр жений.Pre-cooling of the sub-portion to (option 5) is not enough to form compressive axial residual stresses in its surface layers.

При термической обработке по известному способу в подступичной части формируютс  раст гивающие осевые остаточные напр жени  (+80 МПа), снижающие способность стали сопротивл тьс  зарождению и росту усталост-, ных трещин.During heat treatment according to a known method, tensile axial residual stresses (+80 MPa) are formed in the wheel seat, reducing the ability of steel to resist the nucleation and growth of fatigue cracks.

Таким образом, предлагаемый способ термической обработки железнодорожных осей обеспечивает повьш1ение их эксплуатационной надежности за счет повьшени  характеристик прочности и исключени  образовани  раст гивающих осевых остаточных напр жений в подступичных част х оси, снижающих способность материала сопротивл тьс  зарождению и росту усталостных трещин.Thus, the proposed method of heat treatment of railway axles increases their operational reliability by increasing the strength characteristics and eliminating the formation of tensile axial residual stresses in the axle section of the axle, reducing the ability of the material to resist the nucleation and growth of fatigue cracks.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ термической обработки железнодорожных осей,включающий нагрев оси, имеющей шейку, предподступичную , подступичную и центральную части , до температуры аустенитизации,охлаждение водой, отпуск, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  срока службы путем исключени The method of heat treatment of railway axles, including heating the neck, having a pre-wheelchair, front-wheel seat and central parts, to the austenitization temperature, water cooling, tempering, characterized in that, in order to increase the service life by образовани  раст гивающих осевых остаточных напр жений в подступичных част х оси, охлаждение щейки,предпод- ступичных, подступичных и центральной частей осуществл ют раздельно,the formation of tensile axial residual stresses in the front wheel axle parts, cooling of the cheek, pre-stage, front-wheel seat and central parts are carried out separately, начина  с подступичной части, и по достижении ее поверхности температуры 400-450 С охлаждают остальные части оси.starting with the front end, and upon reaching its surface temperature of 400-450 C, cool the remaining parts of the axis. 0,65 0,700.65 0.70 0,650.65 0,700.70 . 0,65. 0.65 0,600.60 0,65 0,60 0,70 0,700.65 0.60 0.70 0.70 0,70 0,70 0,65 0,650.70 0.70 0.65 0.65 0,65 0,650.65 0.65 -110 -90-110 -90 -90 -95-90 -95 -too-too -85-85 -85 -85 -100 -85-85 -85 -100 -85 -90 -90 -90 -80-90 -90 -90 -80 -80-80 -80-80 -120 -5-120 -5 +50 -60 +5+50 -60 +5 +to+ to + 15+ 15 -50-50 + 15 -45 +5+ 15 -45 +5 + 15+ 15 + t5+ t5 звестныйfamous Првдподступ ца775Prvdpodstupa tsa775 Центральна 770Central 770 Подступ ца660Approach tsa660 Шейка660Sheika660 Предподстутща660Pre-suit Центрвль д 660Tsentrvl d 660 510 510 390 385510 510 390 385 24,051,024,051.0 23,552,023,552.0 28,05t,028.05t, 0 26,053,026,053.0 385 27,0 52,0 385 27,5 52,5385 27.0 52.0 385 27.5 52.5 51,051.0 52,052.0 5t,05t, 0 53,053.0 52,0 52,552.0 52.5 205 200 184 184205,200 184,184 184 184184 184 0,70 0,65 0,60 0,700.70 0.65 0.60 0.70 о , 60 0,60about 60 0.60 -85 -80 -90 -80-85 -80 -90 -80 -75 -85-75 -85 -5-five 4-104-10 1-80 -101-80 -10 -5 +5-5 +5
SU874261850A 1987-04-09 1987-04-09 Method of thermal treatment of railway axles SU1433985A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874261850A SU1433985A1 (en) 1987-04-09 1987-04-09 Method of thermal treatment of railway axles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874261850A SU1433985A1 (en) 1987-04-09 1987-04-09 Method of thermal treatment of railway axles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1433985A1 true SU1433985A1 (en) 1988-10-30

Family

ID=21310820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874261850A SU1433985A1 (en) 1987-04-09 1987-04-09 Method of thermal treatment of railway axles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1433985A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технологическа инструкци Днепропетровского легкомбината ТН 230- 112-80, Днепродзержинск: ДМЗ, 1980. Патент PL 118535, кл. С 21 В 9/34, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6224693B1 (en) Method and apparatus for simplified production of heat treatable aluminum alloy castings with artificial self-aging
JP2001514974A (en) Metal member, method for manufacturing metal member, and apparatus for manufacturing metal member
US2311846A (en) Tempering glass
SU1433985A1 (en) Method of thermal treatment of railway axles
EP1530651B1 (en) Method and apparatus for simplified production of heat treatable aluminum alloy castings with artificial self-aging
US20010009170A1 (en) Apparatus for simplified production of heat treatable aluminum alloy castings with artificial self-aging
US2871624A (en) Method of annealing glass
JPH071111A (en) Apparatus for manufacturing aluminum alloy-made wheel
CN109628713A (en) A kind of spheroidizing method of low-carbon steel
SU773103A1 (en) Method of thermal treatment of long-sized high-speed steel tool
US3613209A (en) Process for manufacturing gold alloy watch casings
US721061A (en) Process of manufacturing steel.
US2289138A (en) Method of hardening steel
JPS635455B2 (en)
SU1328392A1 (en) Method of heat treatment of railway tyres
SU1433992A1 (en) Method of heat treatment of railway vehicle wheels
SU794086A1 (en) Wear-resistant cast iron
US660983A (en) Art of hardening and tempering copper, gold, or silver.
JP2672116B2 (en) High strength spring material manufacturing method
US709899A (en) Process of brazing.
SU1458398A1 (en) Method of determining the temperature of central zone of massive articles in hardening
SU1254743A1 (en) Method of heat treating of steel
SU1285024A1 (en) Method for heat treatment of cylindrical metal articles
SU996473A1 (en) Method for heat treating metal parts
CN109487052A (en) A kind of spheroidizing method of the cold-forging steel containing B