SU1475940A1

SU1475940A1 - Method of heat treatment of centres of locomotive wheels

Info

Publication number: SU1475940A1
Application number: SU874321928A
Authority: SU
Inventors: Борис Федорович Антипов; Федор Семенович Блик; Виталий Панкратьевич Васильковский; Нинель Ивановна Данченко; Юрий Павлович Игнатьев; Аркадий Андреевич Конышев; Николай Григорьевич Мирошниченко; Станислав Евгеньевич Подольский; Владимир Абрамович Раслин; Анатолий Митрофанович Токмаков; Анатолий Васильевич Шумилин
Original assignee: Институт черной металлургии
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1987-07-13
Publication date: 1989-04-30

Abstract

Изобретение относитс к области термической обработки изделий из черных металлов. Цель - сокращение длительности процесса с сохранением обрабатываемости резанием. После нагрева локомотивного колеса до температуры аустенизации его охлаждают как со стороны диска, так и с внутренней поверхности ступицы. При этом охлаждение внутренней поверхности ступицы провод т ступенчато. На каждой ступени, дл щейс 45...60 с, осуществл ют охлаждение на 150...200°С. Перерыв в охлаждении 30...40 с. 3 табл.This invention relates to the field of heat treatment of ferrous metal products. The goal is to reduce the duration of the process while maintaining machinability. After heating the locomotive wheel to the temperature of austenization, it is cooled both from the side of the disk and from the inner surface of the hub. In this case, the cooling of the inner surface of the hub is carried out in steps. At each stage, for 45 ... 60 s, cooling is carried out at 150 ... 200 ° C. Break in cooling 30 ... 40 s. 3 tab.

Description

1one

Изобретение относитс к термической обработке изделий из черных металлов .This invention relates to the heat treatment of ferrous metal products.

Цель изобретени - сокращение длительности процесса с сохранением обрабатываемости резанием.The purpose of the invention is to reduce the duration of the process while maintaining machinability.

Пример. Предлагаемый способ опробован в услови х цеха опытных установок отдела металловедени и термической обработки стали института черной металлургии. Использовались заготовки центров, изготовленные в колесопрокатном цехе металлургического завода из стали с содержанием углерода 0,54%, марганца 0,74%.Example. The proposed method was tested under the conditions of the workshop of the pilot plants of the department of metal science and heat treatment of steel at the Institute of Ferrous Metallurgy. Center blanks were used, made in the wheel rolling shop of a metallurgical plant from steel with a carbon content of 0.54%, manganese 0.74%.

Заготовки центров нагревали до 850°С в электропечи и выдерживали 0,75 ч. Первую группу заготовок (ва-. риант 1) охлаждали потоком воздуха и, кроме того, на внутреннюю поверхность ступицы подавали дополнитель (ЛThe billet centers were heated to 850 ° C in an electric furnace and kept for 0.75 hours. The first group of billets (option 1) was cooled with air flow and, in addition, an additional component was fed to the inner surface of the hub (L

сwith

ный поток сжатого воздуха с расходом до 0,1 мэ/с (при нормальных услови- . х). Температура внутренней поверх - ности ступицы поддерживалась на 20- ниже температуры диска. Охлаждение до достижени ступицей средней температуры 50Р°С длилось 10 мин.compressed air with a flow rate of up to 0.1 mea / s (under normal conditions - x). The temperature of the inner surface of the hub was maintained at 20 to below the temperature of the disk. Cooling until the hub reached an average temperature of 50 ° C lasted 10 minutes.

Вторую группу заготовок охлаждали с подачей на внутреннюю поверхность ступицы водовоздушной смеси с расходом воздуха 0,04 (при нормаль- ных услови х) и воды 0,8 дм3/с. При этом часть заготовок (вариант 2) охлаждали за четыре ступени: на каждой ступени производилась подача водовоздушной смеси в течение 20 с со снижением температуры на 170-180°С и делалс перерыв в охлаждении на 35 с. За 4 мин внутренн поверхность ступицы достигла температуры 300eC, a на глубине 30 мм от поверхностиThe second group of blanks was cooled with feeding to the inner surface of the hub of the air-water mixture with a flow rate of 0.04 (under normal conditions) and water of 0.8 dm3 / s. At the same time, part of the blanks (option 2) was cooled in four stages: at each stage, the water-air mixture was supplied for 20 seconds with a decrease in temperature of 170-180 ° C and a break in cooling for 35 seconds was made. In 4 minutes, the inner surface of the hub reached a temperature of 300 ° C, and at a depth of 30 mm from the surface

4ъ4b

1one

0101

ееher

ЈъЈъ

14)14)

550°С. Друга часть заготовок из второй группы охлаждалась с посто нной подачей водовоздушной смеси в тече- N ние 80 с (вариант 3). В конце охлаж- дени температура внутренней поверхности ступицы достигала 120 С, а на глубине 30 мм от поверхности 710°С.550 ° C. Another part of the blanks from the second group was cooled with a constant supply of water-air mixture for 80 seconds (option 3). At the end of cooling, the temperature of the inner surface of the hub reached 120 ° C, and at a depth of 30 mm from the surface 710 ° C.

Все заготовки подвергались отпуску при 500°С в течение 2,5 ч. All blanks were subjected to tempering at 500 ° C for 2.5 hours.

Значени остаточных напр жений, определенных экспериментально методом тензометрировани , и твердость материала на внутренней поверхности ступицы после термической обработки по трем вариантам представлены в табл. 1.The values of the residual stresses, determined experimentally by the method of tensometry, and the hardness of the material on the inner surface of the hub after heat treatment in the three options are presented in Table. one.

Параметры обработки по различным вариантам, включающим оптимальные, граничные и выход щие за предлагаемые интервалы значени , приведены в табл. 2.The processing parameters for the various options, including optimal, boundary and beyond the proposed intervals, are shown in Table. 2

Значение остаточных напр жений, определенных экспериментально, и твердость материала на внутренней поверхности ступицы после термической обработки центров и длительность процесса охлаждени до температуры отпуска представлены в табл. 3-,The value of the residual stresses determined experimentally and the hardness of the material on the inner surface of the hub after heat treatment of the centers and the duration of the cooling process to the tempering temperature are presented in Table. 3-,

Анализ результатов показывает, что применение предлагаемого способа с параметрами в предлагаемых интервалах обеспечивает достижение положительного эффекта - сокращение в 2,5-3 раза длительности процесса охлаждени центра до температуры отпуска при его термической обработке. При выходе параметров из предлагаемых интервалов положительный эффект или не достигаетс , или величина его значительно снижаетс .Analysis of the results shows that the application of the proposed method with parameters in the proposed intervals ensures the achievement of a positive effect - a reduction of 2.5-3 times the duration of the process of cooling the center to the tempering temperature during its heat treatment. When the parameters out of the proposed intervals, the positive effect is either not achieved, or its value is significantly reduced.

При сокращении длительности перерывов между подачами водовоздушной смеси до 25 с (вариант 6) не достигаетс полного отогрева внутренней поверхности ступицы и поэтому снижаетс дол карбидов зернистой формы с повышением твердости до 277 НВ. При увеличении длительности перерывов до 45 с (вариант 7) длительность When reducing the duration of breaks between the feeds of the water-air mixture to 25 seconds (option 6), the inner surface of the hub is not fully warmed up and therefore the proportion of carbides of the granular form decreases with increasing hardness to 277 HB. With an increase in the duration of breaks up to 45 s (option 7) the duration

охлаждени центра до температуры отпуска (500°С) увеличиваетс на 65% по сравнению с оптимальным режимом предлагаемого способа. При уменьшении величины снижени температуры внутренней поверхности ступицы до 130 С (вариант 8) и соответственном уменьшении общей длительности обработки на ступени до 42 с увеличиваетс число необходимых ступеней и длительность охлаждени увеличиваетс на 50% по сравнению с оптимальным режимом. При увеличении указанной величины до 220 С (вариант 9) твердость стали на внутренней стороне ступицы достигает 285 НВ со значительным снижением ее обрабатываемости .cooling the center to the tempering temperature (500 ° C) is increased by 65% compared with the optimal mode of the proposed method. With a decrease in the temperature of the inner surface of the hub to 130 C (option 8) and a corresponding decrease in the total processing time at a stage of up to 42 s, the number of necessary steps increases and the cooling time increases by 50% compared with the optimal mode. With an increase in this value to 220 C (option 9), the hardness of the steel on the inside of the hub reaches 285 HB with a significant decrease in its workability.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает сокращение длительности процесса термической обработки центров локомотивных колес, что позвол ет использовать в промышленных услови х поточную технологию.Thus, the proposed method in comparison with the known method provides a reduction in the duration of the process of heat treatment of the centers of locomotive wheels, which makes it possible to use the flow technology under industrial conditions.

Claims

Invention Formula

The method of heat treatment of centers of locomotive wheels St. No. 1379324, characterized in that, in order to shorten the process while maintaining machinability, the inner surface of the hub is cooled in steps, with each step being 150-200 ° C, then interrupted for 30-40 seconds with a total processing time at each stage 45--60 with.

Table 1

Table 2

. Table3