SU722258A1 - Способ термической обработки рельсов - Google Patents

Description

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 29.06.78 (21) 2634917/22-02 с присоединением заявки № - (23) Приоритет -

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07.10.81 (51 )М. Кл.³

С 21 D 9/04

С 21 0 1/78 (53) УДК 621.785.

.9:621.771 (088.8)

(72) Авторы изобретения	В.В.Лепорский, А.П.Бабич, Д.С.Казарновский,В.Е.Сапожков, А.Н.Заннес, В.Л.Барбаров, Е.А.Верещага, В.Л.Мирошников и Л.Я.Шнаперман
(71) Заявитель	Украинский научно-исследовательский институт металлов

(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВ

Известен способ термической обработки рельсов, заключающийся в предверительном объемном нагреве до 500550°С в проходной печи, после чего с этой температуры головку нагревают ТВЧ до температуры закалки, охлаждают до 500°С и затем производят охлаждение всего рельса на воздухе [1] .

В этом способе предварительный нагрев рельсов до 500-550°С производится с целью уменьшения остаточных напряжений по всему профилю рель⁵са, а не для подготовки структуры металла к последующей повторной закалке с нагрева ТВЧ. 15

Известен также способ термической обработки рельсов, включающий объемную закалку в масле, последующий отпуск при 600 - 650°C на структуру сорбит, механическую об- 20 работку рельсов, соединение их в непрерывную нить, упругий изгиб для Предовращения коробления при закалке, нагрев рабочей головки ТВЧ, охлаждение с определенной скоростью и повт 25 торный отпуск или самоотпуск .

Недостатком известного способа является низкая температура закалки (840-850°С) , которая не обеспечивает растворения смежных карбидов. 30

Кроме того, после предварительной ‘обработки рельсы искривляются в вер’тикальной плоскости.

Цель изобретения - повышение контактной усталостной и конструктивной прочности рельсов.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем объемную и последующую поверхностную закалку в упруго напряженном состоянии, после объемного нагрева рельсы охлаждают со скоростью 3-8 град/с до 500-550°С, после чего осуществляют ступенчатый отжиг на мелкозернистый перлит в инверторе температур Ас₄ 100-200°С, Ас^+Ю-ЗО’С и Ас_и 130-150°С с выдерж-, кой соответственно 1, 2-4 и 1-2 ч, а повторную закалку с поверхностного нагрева ТВЧ производят с возрастающей скоростью охлаждения, которую уменьшают в конце температурного интервала закалки (550-530*4?) ·

Повторную закалку с поверхностного нагрева ТВЧ производят со следующими скоростями

Т., от 890-870 до 780-760°С V.J 5-10 град/с ^2 от 780-760 до 680-660°С V* 10-18 град/с Т₃ от 680-660 до 550-530°С V, 12-25 град/с Т4.ЭГ550-530 до 450-420°С V48-I6 град/е

Скорость нагрева и охлаждения рельсов в печи составляет 30-80 град/ч.

С целью уменьшения напряжений рельсы охлаждают с печью до 550-500°С.

Примёр осуществлений¹' способа.

В камерной печи с выдвижным подом рельс 12,5 м длины из стали 70ХГС 5 нагревает до 930°С, выдерживают 1 ч, затем подину печи выкатывают и рельс охлаждают со скоростью 6 град/с при помощи обдува вентилятором до 500°С.

С этой температуры рельс загружают в 10 другую рядом расположенную камерную печь нагретую до 500°С для проведения ступенчатого отжига при температурах 600, 720 и 600°С с выдержкой . соответственно 1,3 и 1 ч. Нагрев до J5 верхней температуры ступенчатого отжига проводят со скоростью 60 град/ч, а охлаждение - 30 град/ч. Охлаждение рельса проводят до 500°С, после чего его охлаждают на воздухе.

После предварительной обработки рельс подвергают повторной поверх-; ностной закалке с нагрева ТВЧ на твер дость НВ-400-415. Головку рельса нагревают ТВЧ до 940°С,при этом скорость перемещения рельса в закалочном аг- 25 регате составляет 16 мм/с. По выходе из индуктора рельс естественно подстуживается до 880°С, после чего поступает в закалочную зону, где ох-

лаждается	специальными	устройства-	30
ми со	скоростями
i т,	880	- 870°С		6 град/с
Т1	770	- 660°С		12 град/с
	660	- 540°С	А	16 град/с
	540	- 440°С		10 град/с	35

В результате предлагаемой технологии изготовления получен практически прямолинейный рельс с наличием на головке рельса минимальных остаточных напряжений сжатия в преде- ’ 40 лах 12-16 кгс/мм^и оптимальным распределением по профилю рельса.

Высокая усталостная и конструктивная прочность обеспечивается -за счет следующих свойств.45

Ϊ Закаленный слой:

НВ 400-415; <□ е, кгс/мм 152;

,кгс/мм 120; ig , % 16; Ψ ,% 38; cl_H , кгс/см^й3,8, ό ; Кгс/мм 67, условный предел контактной выносли-50 вости, кгс/мм* 415.

I I Переходный слой:

НВ 250-230; , кгс/мм 85; 6₀₂ , кгс/мм*^- 50; о^, % 20; Ψ , % 43;Н.ц , кгм/см²· 4,1/6.., кгс/мм¹¹ 46.

Предлагаемый способ обработки обеспечивает получение высокой контактной усталостной и конструктивной прочности за счет получения мелкодисперсной феррито-цементной структур© закаленного слоя; плавного перехода от структуры закалки к структуре исходного металла; оптимального сочетания закаленного и переходного слоев соответственно 1:0,70} сочетания высоких прочностных и: пластических показателей; высокой прочности и контак |тной выносливости металла закаленного и переходного слоев; наличие минимальных напряжений сжатия на поверхности головки рельса с оптимальным сочетанием значёний в шейке и подошве.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ термической обработки рельсов, включающий объемную и последующую поверхностную закалку в упруго - напряженном состоянии и последующий самоотпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения контактной усталостной’ и конструктивной прочности,при объемной закалке рельсы охлаждают со скоростью 3-

   8 град/с до 550-500^яС и далее осуществляют ступенчатый отжиг в интервале температур Ас₄ 100-200°С, Ас., ±1030°С и Ас,₍ 130-150°С, а повторную закалку с поверхностного нагрева ТВЧ производят с возрастающей скоростью охлаждения до 550-530°С, после чего скорость охлаждения уменьшают до температуры самоотпуска.
2. 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что повторную закалку с поверхностного нагрева ТВЧ производят со скоростями

   Т< от 890-870 до 780-760¾ Т₂ от 780-760 до 680-650¾ Т₃ от 680-650 до 550-530¾ · Т₄ от 550-530 до 450-43(¾

   V., 5-10 град/с

   10-18 град/с * 12-25.град/с

   V₄ 8-16 град/с