SU1470786A1 - Method of hardening steel articles - Google Patents
Method of hardening steel articles Download PDFInfo
- Publication number
- SU1470786A1 SU1470786A1 SU874302846A SU4302846A SU1470786A1 SU 1470786 A1 SU1470786 A1 SU 1470786A1 SU 874302846 A SU874302846 A SU 874302846A SU 4302846 A SU4302846 A SU 4302846A SU 1470786 A1 SU1470786 A1 SU 1470786A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- durability
- heating
- water
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области металлургии, конкретнее к термической обработке деталей железнодорожного подвижного состава. Целью изобретени вл етс повышение сопротивлени усталости и долговечности и снижение энергетических затрат. Способ включает нагрев локальных зон выше температуры Ас**3 путем наплавки слоев малоуглеродистой стали и охлаждение обдувом упрочн емой поверхности до температуры смежной зоны ниже 700 К при градиенте температур 50-250°С/см. Использование изобретени позвол ет повысить долговечность деталей и снизить энергоемкость процесса термообработки. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.The invention relates to the field of metallurgy, and more specifically to the heat treatment of railway rolling stock components. The aim of the invention is to increase the resistance to fatigue and durability and reduce energy costs. The method includes heating the local zones above the temperature A c ** 3 by surfacing layers of low carbon steel and cooling the blown surface to be cooled to a temperature of the adjacent zone below 700 K with a temperature gradient of 50-250 ° C / cm. The use of the invention allows to increase the durability of parts and reduce the energy intensity of the heat treatment process. 2 hp ff, 2 tab.
Description
1one
Изобретение относитс к металлургии , конкретнее к термической обработке литых несущих деталей железнодорожного подвижного состава.The invention relates to metallurgy, and more specifically to the heat treatment of cast bearing parts of railway rolling stock.
Целью изобретени вл етс повышение сопротивлени усталости и дол- , говечности и снижение энергетических затрат.The aim of the invention is to increase the resistance to fatigue and long-term life and reduce energy costs.
Упрочнение литых балочек производили из стали 20Л двутавровог о сечени с преобладающей толщиной стенок 10 мм, высотой 80 мм, шириной полки 60 мм и пролетом между опорами 500мм. Наплавка производилась проволокой Св-08А в нижних углах таврового сопр жени в продольном направлении ба- лочки на всю длину пролета. Площадь наплавки в поперечном сечении двутавра составл ла 4.,.6% от общей площади сечени .Hardening of cast beams was made of 20L steel I-beam with a section with a predominant wall thickness of 10 mm, a height of 80 mm, a flange width of 60 mm, and a span between the supports of 500 mm. The surfacing was performed with the Sv-08A wire in the lower corners of the T-joint mating in the longitudinal direction of the beam for the entire span. The weld area in the cross section of the I-beam was 4.,. 6% of the total area of the section.
При наплавке температура упрочн емой поверхности (z-iapysHou поверхности полки) составила 900 Cj, что вилось результатом разогрева металла при наплавке в углах тавра.During surfacing, the temperature of the hardened surface (z-iapysHou of the surface of the shelf) was 900 Cj, which was the result of heating the metal during surfacing at the corners of the brand.
Охла;кдение нагретой при наплавке зоны со стороны нарулсной поверхности полки производилось обдунем водовоз- душной смесью с различным содержанием влаги и различным расходом до температуры наплавленной области двутавра 700 К (427°С). Градиент температур в направлении, нормальном упрочн емой поверхности, составил (50...250) град/см.Cooling; the cd of the zone heated during the surfacing from the side of the outer surface of the shelf was made by blowing an air-water mixture with different moisture content and different flow rates up to 700 K (427 ° C) weld area of the I-beam. The temperature gradient in the direction normal to the surface being hardened was (50 ... 250) degrees / cm.
Режимы наплавки и охлаждени уп,- рочн емой зоны приведены в табл. 1,.The modes of surfacing and cooling of the pack, - of the hand zone, are given in Table. one,.
Результаты усталостных испытаний приведены в табл. 2.The results of fatigue tests are given in table. 2
жзгАzhzga
xfffiEaxfffiEa
V:a53 V: a53
ЭUh
Дл сравнени испытывались такие е балочки, упрочненные по известному способу (пример 16): нагрев до 930 С в печи, выдержка в течение 3 ч и диф- ,j ференцированное охлаждение обдувом водовоздушной смесью при оптимальных дл предлагаемого способа параметрах, но до температуры углов таврового сопр жени 550°С.10For comparison, such beams strengthened by a known method (Example 16) were tested: heating up to 930 ° C in a furnace, aging for 3 hours and differential, j, diffusion cooling by an air / water mixture at the optimum for the proposed method, but up to temperature interface 550 ° С.10
Усталостные испытани двутавровых балочек проводились на гидропульса- т.орной машине ЦДМ-ЮПу в режиме посто нного коэффициента асимметрии О,.29 на базе 10 циклов. Предел вы- 15 носливости определ лс по результатам испытаний 6 балочек каждого варианта. Упрочнение (примеры 2, 3, 4, 7, 8, 11, 12, 14 и 15) повьшает предел выносливости в среднем на 37,2%. Это 20 объ сн етс более высоким уровнем остаточных сжимающих напр жений, возникающих в нижней полке двутавровой балочки при дифференцированном охлаждении до 700 К и ниже, в отличие от 25 известного способа, при котором принудительное охлаждение заканчиваетс выше температуры 820 К, Наименьший . предел вьшосливости получен в примерах 1, 6 и 10, зарактеризующихс 30 меньшими за вл емых пределов значени ми температзфного градиента ДТ. Дл достижени требуемого минимального температурного градиента 50 град/см необходимо, чтобы удельное тепловло- j жение было не ниже 5,0 кВт/см , содержание влаги в водовоздушной смеси не менее 0,5 об.% при расходе смеси не ниже 0,10 . Измерение уровней остаточных напр жений в упрочн - 40 емой зоне по сравниваемым способам, выполненное методом прорезани канавки , показало, что при оптимальном режиме упрочнени по предлагаемому способу средн величина оста- j точных напр жений 230 МПа, в то врем как по известному способу 156 МПа. При температурном градиенте больше 250 град/см остаточное сжимающие напр жени составл ют свыше 300 МПа, что превышает предел текучести низколегированной мaлoyглepoдиctoй стали и вызывают короблени упрочн емой зоны балочек.Fatigue tests of I-beams were carried out on a hydropulse-to-switch machine TsDM-YuPu in the mode of a constant asymmetry factor O, .29 on the basis of 10 cycles. The limit of endurance was determined by the test results of 6 beams of each variant. Hardening (examples 2, 3, 4, 7, 8, 11, 12, 14, and 15) increases the endurance limit by an average of 37.2%. This 20 is explained by a higher level of residual compressive stresses arising in the lower flange of the I-beam under differential cooling to 700 K and lower, in contrast to the 25 known method in which forced cooling ends above a temperature of 820 K, the lowest. the limit of excellence was obtained in examples 1, 6, and 10, with 30 lower claimed limits, the temperature gradient DT. To achieve the required minimum temperature gradient of 50 degrees / cm, it is necessary that the specific heat transfer rate is not lower than 5.0 kW / cm, the moisture content of the water / air mixture is at least 0.5% by volume, and the mixture consumption is not less than 0.10. Measuring the levels of residual stresses in the hardened zone using comparable methods, performed by the slotting method, showed that with the optimal hardening mode of the proposed method, the average value of j exact stresses is 230 MPa, while by the known method 156 MPa . When the temperature gradient is more than 250 degrees / cm, the residual compressive stress is over 300 MPa, which exceeds the yield strength of low-alloyed low-alloy steel and causes distortion of the reinforced zone of the beams.
При упрочнении продолжительность с процесса сокращаетс более чем вWhen hardening, the duration of the process is reduced by more than
5 раз с меньшей энергоемкостью: дл оптимального режима упрочнени по известному способу энергоемкость 91,5 МДж, а дл оптимального варианта 3 по, предлагаемому способу ; 56,9 МДж. По результатам испытаний трех деталей средн долговечность до разрушени составила 8,4-I D циклов , в то врем как аналогичные детали упрочненные по известному способу вьщержали до разрушени только 3 j 2 10® циклов.5 times with less energy: for the optimal hardening mode by a known method, the energy capacity is 91.5 MJ, and for the optimal variant 3 according to the proposed method; 56.9 MJ. According to the test results of the three parts, the average durability to failure amounted to 8.4-I D cycles, while similar parts strengthened by a known method were held to break only 3 j 2 10® cycles.
Применение предлагаемого способа в проьышленном производстве и при ремонте несущих деталей тележек грузовых вагонов позволит повысить грузоподъемность вагонов и безопасность двилсени поездов без увеличени металлоемкости.The application of the proposed method in industrial production and in the repair of load-bearing parts of freight car trucks will increase the load-carrying capacity of cars and the safety of two-way trains without an increase in metal consumption.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874302846A SU1470786A1 (en) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | Method of hardening steel articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874302846A SU1470786A1 (en) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | Method of hardening steel articles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1470786A1 true SU1470786A1 (en) | 1989-04-07 |
Family
ID=21326554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874302846A SU1470786A1 (en) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | Method of hardening steel articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1470786A1 (en) |
-
1987
- 1987-07-13 SU SU874302846A patent/SU1470786A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 337416, кл. С 21 D 1/56, 1972. Авторское свидетельство СССР № 659635, кл. С 21 D 1/56, 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2485187C2 (en) | Cooling method of rail welding zone, cooling device for rail welding zone, and weld joint of rail | |
Saita et al. | Trends in rail welding technologies and our future approach | |
Czyryca | Advances in high strength steel technology for naval hull construction | |
Fujibayashi et al. | JFE Steel’s advanced manufacturing technologies for high performance steel plates | |
US4375995A (en) | Method for manufacturing high strength rail of excellent weldability | |
CN102361725B (en) | Device and method for cooling welded rail section | |
US4082577A (en) | Process for the heat treatment of steel | |
CN1189858A (en) | Low-alloy heat-treated pearlitic steel rails with excellent wear resistance and welding characteristics and process for prodn. thereof | |
WO2023284187A1 (en) | Method for laser strengthening and toughening treatment of steel rail welding joint | |
CN113621881B (en) | Method for improving low-temperature toughness of medium-carbon steel rail welded joint | |
CN109023127A (en) | Corrosion-resistant rail in high speed railway production method | |
SU1470786A1 (en) | Method of hardening steel articles | |
US2429320A (en) | Method of stress-relief of welded structures | |
KR101273419B1 (en) | Metallic slag pot with new structure and a manufacturing method thereof | |
JPH03249127A (en) | Shot peening treatment for rail-welded joint | |
JPS6324045A (en) | Wear resistant rail having high performance and superior capacity to stop propagation of unstable rupture | |
JPS5993837A (en) | Improvement of fatigue failure resistance of weld zone of rail | |
CN113123178A (en) | Frog, preparation method thereof and railway turnout | |
CN1403598A (en) | Laser phase change reinforcing method to reinforce gradient structure | |
Tawfik et al. | Modifying residual stress levels in rail flash-butt welds using localised rapid post-weld heat treatment and accelerated cooling | |
CN212145068U (en) | Automatic welding equipment with vibration strengthening function | |
CN115261722B (en) | Low-carbon complex-phase bainite steel rail and preparation method thereof | |
CN115287442B (en) | Postweld heat treatment method for high-carbon microalloyed steel rail | |
JPH1192867A (en) | Low segregation pearlitic rail excellent in wear resistance and weldability and its production | |
JPS6364499B2 (en) |