SU1579933A1

SU1579933A1 - Method of heat treatment of rails

Info

Publication number: SU1579933A1
Application number: SU884433174A
Authority: SU
Inventors: Петр Петрович Федоров; Валерий Михайлович Муратов; Анатолий Викторович Кулемин; Владимир Васильевич Лучшев
Original assignee: Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1990-07-23

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии, конкретно к способам термической обработки рельсов с использованием ультразвуковых колебаний. Цель изобретени - повышение твердости головки рельса. Рельс 5 помещают в закалочную ванну 1 с маслом 2 при помощи ультразвуковых колебаний излучающей поверхности 3 создают кавитационную область 4. Поверхность катани рельса 6 помещают от поверхности, излучающей ультразуковые колебани , на рассто нии, определ емом из зависимости @ , см, где H - рассто ние между поверхностью катани рельса и поверхностью, излучающей ультразвуковые колебани , смThe invention relates to ferrous metallurgy, specifically to methods of thermally treating rails using ultrasonic vibrations. The purpose of the invention is to increase the hardness of the rail head. The rail 5 is placed in a quenching bath 1 with oil 2 by means of ultrasonic vibrations of the radiating surface 3 creates a cavitation region 4. The surface of the rolling 6 of the rail 6 is placed from the surface radiating ultrasonic vibrations, at a distance determined from the dependence @, cm, where H is The connection between the surface of the rolling rail and the surface emitting ultrasonic vibrations, cm

@ - амплитуда смещени излучающей поверхности, см@ - displacement amplitude of the radiating surface, cm

A - коэффициент пропорциональности, A = 10 2 см 1/2. Использование изобретени позвол ет улучшить однородность структуры и прокаливаемость по сечению (головки рельсов) и, следовательно, улучшить эксплуатационную стойкость рельсов. 2 ил., 1 табл.A - proportionality coefficient, A = 10 2 cm 1/2. The use of the invention allows to improve the uniformity of the structure and hardenability over the cross section (rail head) and, consequently, to improve the operational durability of the rails. 2 ill., 1 tab.

Description

Фиг. 1 бFIG. 1 b

Изобретение относитс к металлургии , конкретно к способам термической обработки рельсов с использованием ультразвуковых колебаний.The invention relates to metallurgy, specifically to methods for thermally treating rails using ultrasonic vibrations.

Цель изобретени - повышение твердости головки рельса.The purpose of the invention is to increase the hardness of the rail head.

На фиг. 1 приведена схема обработки; на фиг. 2 - зависимость размера кавитационной области Нот амплитуды FIG. 1 shows the processing scheme; in fig. 2 - dependence of the size of the amplitude NF.

Ј|пЈ | n

Обработке подвергают рельсы Р65Processing is subjected rails R65

из стали 70ХГС с высотой головки 3,7 см. .from steel 70HGS with height of a head of 3,7 cm.

На схеме изображены закалочна The diagram depicts a hardening

ванна 1, масло 2, излучающа поверхность 3 магнитострикционных преобразователей , кавитационна область (показана пунктирной линией) А, обрабатываемый рельс 5; поверхность 6 катани рельса.bath 1, oil 2, radiating surface 3 of magnetostrictive transducers, cavitation region (shown by the dotted line) A, processed by rail 5; 6 roll surface rail.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

В закалочной ванне 1 с маслом 2 излучающей поверхностью 3 магнито- стрикционных преобразователей ПМС- -2,5-18 создают кавитационную область 4. Рельс 5 нагревают до 840- 860°Св по дают в закалочную ванну и устанавливают на указанном выше рассто нии поверхности 6 катани от поверхности Зй излучающей ультра- .звуковые колебани . Рельс выдерживают в таком положении в течение 5- 6 мин до температуры не выше 50 С. После этого его выгружают из зака- лочной ванны и производ т объемный средний отпуск и дополнительный дифференцированный нагрев до более высоко температуры подошвы, шейки и нижней части головки. Частота колебаний УЗК составл ет 18 кГц.In the quenching bath 1 with oil 2, the radiating surface 3 of the magnetostrictive transducers ПМС- -2,5-18 create a cavitation region 4. The rail 5 is heated to 840-860 ° C and is fed into the quenching bath and set at the above surface 6 Katani from the surface Zy radiating ultrasonic vibrations. The rail is kept in this position for 5–6 minutes to a temperature not higher than 50 ° C. After that, it is discharged from the hot tub and volumetric average tempering and additional differential heating is performed to a higher temperature of the sole, neck and lower part of the head. The frequency of the UT oscillation is 18 kHz.

Дл закалки рельсов длиной 25 м используют 80 магнитострикционных преобразователей ПМС-2,5-18 и 40 генераторов УЗГ-2-4М.For hardening 25 m long rails, 80 PMS-2.5-18 magnetostriction converters and 40 UZG-2-4M generators are used.

Результаты обработки рельсов по предлагаемому способу приведены в таблице а также данные после обработкиThe results of processing rails for the proposed method are shown in the table as well as the data after processing

рельсов по известному способу (нагрев до температуры аустенизации, по дача в закалочный бак, обработка с помощью УЗК без указани размеров кавитационной области, охлаждение рельса).rails according to a known method (heating to austenitization temperature, supplying to a quenching tank, processing using ultrasonic inspection without specifying the dimensions of the cavitation region, cooling the rail).

Из приведенных данных видно, что твердость головки рельса после обработки по предлагаемому способу выше, чем после обработки по известному способу.The data show that the hardness of the rail head after processing by the proposed method is higher than after processing by a known method.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным улучшает однородность структуры и прока- ливаемость по сечению (головки рельсов ) и, следовательно, улучшает эксплуатационную стойкость рельсов. Критический тоннаж грузов, после пропуска которого рельсы снимаютс с эксплуатации, возрастает на 5-15%.The use of the proposed method in comparison with the known one improves the structure homogeneity and calcination over the cross section (rail head) and, consequently, improves the operational durability of the rails. Critical tonnage of goods, after the passage of which the rails are removed from service, increases by 5-15%.

Claims

Invention Formula

The method of heat treatment of rails, including volumetric heating, quenching in a liquid with excitation of ultrasonic vibrations in it and tempering, characterized in that, in order to increase the hardness of the rail head, the tsatani surface is placed from the radiating surface at a distance greater than the magnitude of its oscillation. greater than the value determined by

H A - Ј

t / 2 m

cm,

e n

- the distance between the surface of the rail and the surface emitting ultrasonic vibrations, cm;

10 - proportionality coefficient, cm;

Ј m is the displacement amplitude of the radiating surface, see

Amplitude of displacement from- (G of the radiating surface Ј 36-10-4

The dimensions of the cavitation region, defined by the expression H A - Ј

111 m

Location of the Katani surface from the radiating surface on

Note. The numerator indicates the parameter values for

the amplitude of the mixing of the radiating surface is т.t 25, in the denominator - for -10t 36-10 cm., 7cm is the height of the head of the rail P65.

H, cm 6.0 - 5.0 4.0 - 3.0 2.0 U 15 FIG. 2

20

25 50

35

t, WP