UA76693C2 - Спосіб гартування рейки і пристрій для його здійснення - Google Patents
Спосіб гартування рейки і пристрій для його здійснення Download PDFInfo
- Publication number
- UA76693C2 UA76693C2 UA2001053601A UA200153601A UA76693C2 UA 76693 C2 UA76693 C2 UA 76693C2 UA 2001053601 A UA2001053601 A UA 2001053601A UA 200153601 A UA200153601 A UA 200153601A UA 76693 C2 UA76693 C2 UA 76693C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- rail
- cooling
- elements
- locking devices
- state
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title abstract 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 9
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/04—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/04—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails
- C21D9/06—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rails with diminished tendency to become wavy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/63—Quenching devices for bath quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/02—Hardening articles or materials formed by forging or rolling, with no further heating beyond that required for the formation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/001—Austenite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
- C21D2221/01—End parts (e.g. leading, trailing end)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
- C21D2221/02—Edge parts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
Спосіб гартування рейки шляхом перетворення її структури з аустенітної в іншу мікроструктуру, яка стабільна при кімнатній температурі. Для забезпечення постійного розподілення структури вздовж рейки по її поперечному перерізу спосіб включає в себе вирівнювання, горизонтальне позиціонування та фіксування в стані осьового вирівнювання з метою закріплення рейки проти згинання в її аустенітному стані. Під час утримування рейки зафіксованою в стані осьового вирівнювання і закріплення проти згинання примусово охолоджують рейку з метою дозволити перетворення аустенітної структури у згадану іншу мікроструктуру. Для здійснення способу винаходом передбачено пристрій для гартування рейки, що містить охолоджувальний пристрій, принаймні два фіксувальні пристрої для осьового вирівнювання і закріплення рейки від згинання під час примусового охолодження.
Description
Опис винаходу
Галузь техніки, якої стосується винахід 2 Цей винахід стосується способу гартування рейки або її частини (наприклад, головки рейки) шляхом примусового охолодження і пристрою для його здійснення. 2. Рівень техніки та характеристика аналогів
В умовах зростаючого залізничного руху з підвищенням осьових навантажень рейка мусить, з одного боку, мати високу зносостійкість у зоні, що вступає в контакт з колесами поїзда, а з другого боку - мати високу 70 міцність проти руйнування, яке можуть викликати високі згинальні навантаження, які діють на рейку.
Відомо, що термічне гартування з дальшим відпусканням (сталевого) матеріалу або зміна структури з аустенітної структури на мікроструктуру, яка стабільна при кімнатній температурі, під час принаймні тимчасового примусового (форсованого) охолодження загартовує рейку і (або) головку рейки (ЕР-358362А1, АТ 4029418, ЕР 1863728, УМО 94/026521.
Охолодження може бути здійснене піддаванням принаймні частини поверхні рейки дії охолоджувача, так званому охолодженню розбризкуванням або зрошувальному охолодженню, або принаймні частковим зануренням (імерсією) рейки в охолоджувальну ванну, причому в цій галузі відоме вигідне використання теплоти прокатування.
Відомі різні пристрої для примусового охолодження рейки або її частини, які застосовуються залежно від використаного способу охолодження, а саме прохідні пристрої для термічної обробки (АТ 3232248, ЕР 18637381), охолоджувальні транспортні пристрої |(ОЕ 4237991А11 і імерсійні пристрої (ОЕЄ 4003363С1, АТ 40294181.
Коли використані сплави з придатним хімічним складом, рейки з підвищеною твердістю та зносостійкістю у зоні поверхні рейкової головки і з достатньою міцністю проти руйнування можуть бути виготовлені шляхом с 22 застосування процесів загартовування у придатних пристроях. Го)
Можлива відсутність гомогенності структурного розподілення у поперечному перерізі в функції від довжини рейки мусить розглядатися як великий недолік відомих способів гартування і охолоджувальних пристроїв для рейок. Інакше кажучи, якщо частина поверхневої зони з потрібною структурою після відпуску і (або) позицією структурних складових у перерізі рейки нерівномірні по довжині рейки, це створює зростаючий шкідливий вплив о 30 на якість рейки. Навіть якщо параметри технологічного процесу дотримуються точно і керування Ге») охолоджувальним пристроєм виконується точно, можуть виникнути несподівані розбіжності в якості рейки, що призводить до того, що деякі окремі рейки не відповідають вимогам якості при надзвичайно суворому контролю о якості. Ге)
Цей винахід спрямований на подолання описаних вище проблем шляхом створення способу згаданого вище 35 типу, який забезпечував би постійне розподілення структури вздовж рейки по її поперечному перерізу та високу - якість рейки.
Цей винахід додатково спрямований на створення пристрою для гартування рейки або її частини, за допомогою якого локальна інтенсивність охолодження поверхневих областей поперечного перерізу може бути « підтримана постійною по всій довжині рейки. З 50 Один аспект цього винаходу являє собою спосіб гартування рейки або її частини шляхом перетворення її с структури з аустенітної в іншу мікроструктуру, яка стабільна при кімнатній температурі, причому спосіб
Із» включає в себе вирівнювання, горизонтальне позиціонування та фіксацію в стані осьового вирівнювання з метою закріплення рейки проти згинання в її аустенітному стані; і, під час утримування рейки зафіксованою в стані осьового вирівнювання і закріплення проти згинання, примусове охолоджування рейки або її частини з метою 45 дозволити перетворення аустенітної структури у згадану іншу мікроструктуру. і В одному варіанті здійснення згаданого вище способу рейку примусово охолоджують від першої
Ге») температури, яка вища від її точки Ас з (точка переходу в аустенітну область при нагріванні), до другої температури, яка нижча І! згаданої точки Асз. В іншому варіанті здійснення способу примусово охолоджують б лише головку рейки. (Те) 20 Може також бути вигідним, якщо вирівнювання, позиціонування та фіксування в стані осьового вирівнювання проводять негайно після останнього чистового пропускання при прокатуванні. с» У згаданому вище способі рейка може бути зафіксована, наприклад, у стоячій позиції, з головкою рейки оберненою (прямо) вгору, або ж вона може бути зафіксована у висячій позиції, з головкою рейки оберненою (прямо) униз.
Примусове охолодження рейки або її частини може бути виконане шляхом охолодження розбризкуванням,
ГФ) наприклад шляхом охолодження розбризкуванням з використанням однаково високої інтенсивності охолодження в поверхневих областях перерізу, симетричних відносно осі висоти рейки, якщо дивитися в поздовжньому о напрямку.
В іншому варіанті здійснення способу за цим винаходом рейка або її частина може бути примусово 60 охолоджувана шляхом занурення її в охолоджувальну рідину.
В дальшому варіанті здійснення рейка або її частина може бути примусово охолоджувана переривчасто щодо принаймні одного з двох факторів - часу або місця відносно поверхневої області перерізу.
Після примусового охолодження рейка може бути вивільнена і утримувана при підвищеній температурі і (або) вона може бути залишена для остигання в оточуючому повітрі. бо У багатьох випадках довжина рейки буде принаймні приблизно 5Ом, наприклад, принаймні приблизно 9Ом, і часто рейка або її частина буде примусово охолоджена приблизно по всій її довжині.
В іншому аспекті рейку фіксують в стані осьового вирівнювання за допомогою фіксувальних елементів, розташованих у поздовжньому напрямку рейки на відстані один від одного не більше ніж приблизно Ім, наприклад, не більше ніж приблизно О0,5м. Ці фіксувальні елементи можуть бути виконані так, щоб тримати підошву рейки у зафіксованому стані.
Згадана вище точка Асз являє собою температуру заліза або його сплаву, у якій при нагріванні присутня чисто аустенітна (у) мікроструктура. Щодо більш детальних відомостей про визначення точки Ас з (їі мікроструктур, які є стабільними при кімнатній температурі) можна зробити посилання, (наприклад, на книгу 7/0 Е.Караїх "Оіе Едеївіаніє", видавництво Зргіпдег-Мегіао, Берлін, Німеччина, 1962, стор.2-25 (дивись особливо сторінки З та 12)), рекомендації якої включені сюди шляхом посилання в усій їхній повноті.
Переваги, що їх дає спосіб за цим винаходом, включають в себе те, що вирівнювання відбувається в аустенітному структурному стані і теплота потім усувається з поверхні рейки зі збільшеною швидкістю, поки вона зафіксована (защемлена) в стані осьового вирівнювання. Під час інтенсивного охолоджування перерізу 7/5 рейки або його частин рейка залишається зафіксованою в прямому в осьовому напрямку положенні, що допомагає підтримувати конкретну інтенсивність охолоджування постійною в осьовому напрямку. Обширні дослідження показують, що коли під час інтенсивного охолоджування рейки або принаймні її частини станеться навіть незначне згинання рейки, локальна крива швидкості охолодження у цій поверхневій області може змінитися. Це має значний вплив на утворення структури під час переходу від аустенітного стану сплаву. При термальному відпусканні рейки аксіально виставлене (рівне) горизонтальне закріплення за цим винаходом забезпечує постійне розподілення властивостей матеріалу по перерізу і по довжині рейки.
Особливо економічний варіант здійснення способу за цим винаходом можна реалізувати, коли виставлення (вирівнювання), позиціонування і фіксування рейки в стані осьового вирівнювання виконуються негайно після останнього чистового пропускання при прокатуванні з утилізацією теплоти прокатування. с
В особливому різновиді технологічного процесу, виконуваному на будівельному майданчику, щоб також досягти бажаного розподілення мікроструктури по перерізу рейки, може бути вигідним фіксувати (защемлювати) о рейку в стоячій позиції, коли головка рейки обернена прямо вгору. Тут вигідно відводити тепло від рейки шляхом охолодження розбризкуванням з використанням однаково високої інтенсивності охолодження в поверхневих областях перерізу, симетричних відносно вертикальної осі рейки, якщо дивитися в поздовжньому со
Зо напрямку.
Щоб поліпшити надійність виготовлення рейок з бажаним профілем властивостей і досягти особливо високої іа зносостійкості поверхні, яка контактує з колесами поїзда, може бути вигідним закріплювати рейку у висячій Ге) позиції, з головкою рейки оберненою вертикально вниз. Інша причина, через яку така позиція може виявитися сприятливою, полягає в тому, що в такому варіанті теплота може відводитися шляхом занурювання рейки або ее, принаймні її частини (особливо головки рейки) в охолоджувальну рідину. ї-
Для контрольованого охолодження до бажаної температури в охолоджувальному середовищі з високою інтенсивністю охолоджування і перериванням примусового охолоджування може бути вигідно з точки зору кінетики перетворення, якщо охолоджування рейки виконують переривчасто щодо часу і (або) місця відносно поверхневої області перерізу. Тут може також бути сприятливим вивільнювати (наприклад, розщемлювати) « рейку після примусового охолодження і тримати її при підвищеній температурі і (або) дозволити їй остигати в шщ с повітрі при оточуючій температурі. й Як виявилося, використання цього способу в варіанті, коли охолодження, або гартування, або термічне «» відпускання рейки виконують по всій її довжині, особливо сприятливе для одержання високої рівномірності і високої якості, а також досягнення оптимальних експлуатаційних властивостей.
В іншому аспекті цей винахід являє собою пристрій для гартування рейки або її частини шляхом примусового -І охолодження. Пристрій включає в себе опору для підтримування рейки; охолоджувальний пристрій для примусового охолодження рейки або її частини; і принаймні два фіксувальні пристрої для осьового вирівнювання
Фо і закріплення рейки від згинання під час примусового охолодження.
Ге») Корисно, коли опора включає в себе опорну конструкцію, яка має високий опір згинанню. Ця опорна
Конструкція може включати в себе зварну конструкцію, на якій горизонтально розташовані фіксувальні пристрої. о В одному варіанті здійснення пристрою за цим винаходом його фіксувальні пристрої включають в себе се» принаймні один елемент, обраний з групи, в яку входять позиціонувальні елементи, рознімні затискні елементи, натискні елементи та поєднання їх. Натискні елементи можуть бути виконані, наприклад, у формі натискних тягарів.
У багатьох випадках пристрій за цим винаходом може включати в себе принаймні три фіксувальні пристрої, наприклад, принаймні приблизно 50 або принаймні приблизно 100 фіксувальних пристроїв. Фіксувальні пристрої іФ) можуть бути розташовані в поздовжньому напрямку опорної конструкції на відстані не більше ніж приблизно 1 м ко один від одного, наприклад, не більше ніж приблизно 0,5 м один від одного. Фіксувальні пристрої можуть бути вирівняні горизонтально, і принаймні один з них може включати в себе позиціонувальний елемент для бо контактування з верхньою поверхнею підошви рейки і натискний елемент для контактування з нижньою поверхнею підошви рейки. В іншому варіанті здійснення принаймні один фіксувальний пристрій може включати в себе пару рознімних затискних елементів, які мають горизонтально розташовані вирівнювальні поверхні для контактування з рейкою.
Один або більше елементів фіксувальних пристроїв, які входять в контакт з рейкою, можуть мати форму, яка 65 зменшує площу контакту з рейкою. Наприклад, вони можуть бути клиноподібними.
В іншому варіанті здійснення пристрою за цим винаходом охолоджувальний пристрій включає в себе розбризкувальний тракт з принаймні одним з середовищ - повітрям або водою. Охолоджувальний пристрій може також включати в себе імерсійну ванну з охолоджувальною рідиною (тобто ванну для занурювання в неї рейки).
В іншому аспекті пристрою за цим винаходом, опора і охолоджувальний пристрій виконані рухомими одне відносно одного у напрямку вертикалі перерізу рейки. Крім того, опора може бути з'єднана з імерсійною ванною, яка має фіксувальні пристрої, які включають в себе горизонтально вирівняні позиціонувальні елементи.
Бажано, щоб опора у цьому пристрої мала приблизно таку ж довжину, як рейка, яку треба підтримувати.
Перевага, яку дає опорна конструкція, стійка проти згинання та крутіння, полягає в тому, що рейка зафіксована або защемлена у вирівняному в осьовому напрямку стані, навіть якщо під час інтенсивного 7/0 охолоджування виникають згинальні сили через різний розподіл ваги і (або) різну інтенсивність охолоджування по перерізу. Такими ж важливими є переваги фіксації в стані осьовому вирівнювання в зв'язку з нанесенням охолоджувального середовища на поверхню, або ж змочуванням поверхні охолоджувальним середовищем, оскільки завдяки цьому стає можливим точне вирівнювання в бажаних зонах рейки з високою рівномірністю по довжині рейки. У такий спосіб можуть бути досягнуті бажані швидкості охолоджування, отже й бажані /5 Мікроструктури, з високою точністю для визначених зон перерізу.
У випадку технологічного процесу, виконуваного на будівельному майданчику, але також залежно від застосування, може бути вигідним реалізувати опорну конструкцію як зварну конструкцію, на якій змонтовані принаймні три фіксувальні пристрої, переважно на відстані не більше ніж приблизно 0,5 м один від одного в поздовжньому напрямку, так, щоб їх можна було вирівняти горизонтально.
Простий і надійний пристрій реалізується, коли рознімні фіксувальні елементи приймають форму натискних (утримувальних) елементів для рейок, які перебувають в контакті з позиціонувальними елементами.
Можливо також і вигідно виконати рознімні фіксувальні елементи з вирівнювальними поверхнями для горизонтального позиціонування рейки в осьовому напрямку.
Щоб одержати якомога рівномірнішу мікроструктуру по довжині рейки або уникнути будь-якого істотного сч ов Впливу на локальну інтенсивність охолодження, може бути вигідним, щоб фіксувальні елементи, наприклад, позиціонувальні елементи та затискні елементи, мали зменшену площу контакту з рейкою, наприклад, були і) клиноподібними. Завдяки цьому можна уникнути так званих "м'яких місць" на рейці.
При точному позиціонуванні сопла і (або) використанні води, практично вільної від суспендованих дрібних частинок, може бути вигідним, щоб охолоджувальний пристрій для рейки був виконаний як повітряний і (або) со зо Водяний розбризкувальний тракт з рівномірною інтенсивністю охолоджування на поздовжньому протязі рейки.
Якщо, з іншого боку, охолоджувальний пристрій виконаний як імерсійна ванна з охолоджувальною рідиною, Ме інтенсивність охолоджування, яке діє на занурені зони рейки, може бути легко відрегульована доданням «о синтетичних речовин.
Далі, якщо пристрій виконаний так, що опорна конструкція для рейки і охолоджувальний пристрій можуть бути ісе) переміщені одне відносно одного у напрямку вертикалі перерізу рейки, цикли охолодження і (або) охолодження ї- частин рейки можуть бути виконані в особливо ефективний спосіб.
Особливо простий пристрій може бути реалізований або сконструйований як модифікація, якщо опорна конструкція з'єднана з імерсійною ванною, яка має горизонтально вирівняні фіксувальні пристрої, і рейку можна примусити контактувати з позиціонувальними елементами за допомогою кріпильних елементів, наприклад, «
Натискних елементів. У цьому випадку кріпильні елементи можуть бути сконструйовані особливо просто, у формі шву) с утримувальних тягарів, розташованих принаймні у периферичних зонах рейки.
Й Для ізотермічної термообробки, так би мовити, вигідно, щоб пристрій міг бути застосований для и?» безперервного гартування рейки або частин її перерізу.
Інші приклади варіантів здійснення та переваги цього винаходу можуть бути з'ясовані шляхом вивчення цього опису та супровідних креслень. -І Варіанти здійснення цього винаходу будуть докладно описані далі як необмежувальні приклади з посиланнями на згадану множину креслень, в яких однакові позиційні номери позначають однакові частини на
Ме, кількох фігурах креслень і в яких б Фіг.1 зображує пристрій для відпускання занурюванням висячих рейок з вертикальним розташуванням 5о фіксувального пристрою; ік Фіг.2 зображує пристрій для розбризкувального відпускання стоячих рейок; 4) Фіг.3 зображує пристрій з поворотним позиціонуванням фіксувальних елементів;
Фіг.4 зображує пристрій, який має утримувальні тягарі як натискні елементи.
Конкретні особливості, показані тут, наведені лише як приклади і з метою ілюстративного опису варіантів в Здійснення цього винаходу і представлені, щоб забезпечити, як ми вважаємо, найкорисніший і найзрозуміліший опис принципів і концептуальних аспектів цього винаходу. У цьому сенсі не зроблено жодних спроб показати
Ф) структурні деталі цього винаходу більш докладно, ніж це необхідно для фундаментального розуміння цього ка винаходу, і опис разом з кресленнями показує особам, обізнаним у цій галузі, як можуть бути здійснені на практиці кілька форм цього винаходу. во Фіг.1 схематично зображує пристрій для фіксування (защемлення) в стані осьового вирівнювання рейки 1 у висячій позиції. Опорна конструкція 2, яка утворена двома коробчастими профілями 21, 22 і стійка до кручення, несе на собі рухомі, подібні до щипців позиціонувальні елементи 3, 3, які мають практично горизонтальні контактні зони 31, 31" для рейки 1. Після введення рейки 1 і замикання позиціонувальних елементів З, 3, фіксувальні елементи (натискні елементи), подібні до того, що зображений під позицією 41, можуть забезпечити 65 фіксацію рейки в стані осьового вирівнювання, наприклад, за допомогою приведення в дію гідравлічного циліндра. Після цього рейка може бути введена, наприклад, шляхом опускання опорної конструкції 2, в охолоджувальний пристрій 5, наприклад, імерсійну ванну 51 з охолоджувальною рідиною 52. Після принаймні часткового охолодження принаймні частини рейки 1 вона може бути видалена з охолоджувального середовища шляхом піднімання опорної конструкції 2 в напрямку Н і вивільнення натискного елемента 41 та позиціонувальних елементів 3, 3".
Фіг2 зображує рейку 1, яка встановлена у стоячій позиції на опорній конструкції 2 і закріплена проти згинання. Згадана опорна конструкція 2 включає в себе, наприклад, нижню та верхню рамні коробки 21, 22, які з'єднані одна з одною так, щоб опиратися крученню. Для фіксації в стані осьового вирівнювання рейка 1 поміщена на позиціонувальні частини 23, а позиціонувальні елементи 3, 3, які мають похилі контактні зони З1, 70 31, замикають шляхом повертання, наприклад, за допомогою гідравлічного засобу 6.
Фіг.3 зображує пристрій за цим винаходом, який включає в себе змонтовані по боках рамні елементи 21, 22 опорної конструкції 2. Для фіксування рейки 1, яка підтримується позиціонувальними елементами 3, 3 з контактними зонами 31, 31, натискні елементи 4, 4" повертаються навколо точок повертання 42, 42, а їхні контактні точки 41, 41 натискають на рейкову підошву, закріпляючи рейку 1. Відносним переміщенням у /5 напрямку Н рейка може бути занурена в охолоджувальне середовище (не показане).
Фіг.4 схематично зображує інше можливе горизонтальне позиціонування рейки 1. Рейку 1 з оберненою вниз рейковою головкою 11 вводять в імерсійну ванну 51 охолоджувального пристрою 5 з охолоджувальною рідиною 52 і підтримують позиціонувальними елементами 3, встановленими в ній. Для фіксування у прямій в осьовому напрямку горизонтальній позиції на рейку поміщають утримувальні тягарі 40, які можуть повертатися на Підтримувальному пристрої 42, І під час цього процесу позиціонувальні елементи 3, 3 можуть бути опущені, щоб утворити невеликий зазор у контактних зонах 31, 31 наприклад, О,бмм. Для виймання рейки 1 з охолоджувального пристрою 5 може бути виконане, наприклад, піднімання утримувальних тягарів 40 і позиціонувальних елементів 3, 3. Однак з цією метою можна також опустити охолоджувальний пристрій 5.
Треба зауважити, що описані приклади були наведені просто для пояснення і в жодному разі не можуть бути с ов тлумачні як обмежувальні для цього винаходу. Хоча цей винахід описаний з посиланнями на приклад здійснення, треба розуміти, що слова, які були вжиті тут, є словами опису та ілюстрації, а не словами і) обмеження. В межах обсягу формули винаходу, як вона викладена і додана до цього опису, можуть бути зроблені зміни без виходу за обсяг та дух винаходу в його аспектах. Хоча цей винахід описаний з посиланнями на конкретні засоби, матеріали та варіанти здійснення, цей винахід не обмежений конкретними подробицями, со зо розкритими тут; навпаки, цей винахід охоплює всі функціонально еквівалентні конструкції, способи та застосування, такі що входять в обсяг доданої формули винаходу. Ме (Се)
Claims (1)
- Формула винаходу «я 35 , о с. с. и, і -1. Спосіб гартування рейки або її частини шляхом перетворення її структури з аустенітної в іншу мікроструктуру, яка стабільна при кімнатній температурі, причому спосіб включає в себе вирівнювання, горизонтальне позиціонування та фіксування в стані осьового вирівнювання з метою закріплення рейки проти згинання в її аустенітному стані; і « під час утримування рейки зафіксованою в стані осьового вирівнювання і закріплення проти згинання з с примусове охолодження рейки або її частини з метою дозволити перетворення аустенітної структури у згадану іншу мікроструктуру. :з» 2. Спосіб за п. 1, у якому рейку примусово охолоджують від першої температури, яка вища від точки Асз, до другої температури, яка нижча від згаданої точки Асз.3. Спосіб за п. 1, у якому рейка включає в себе головку рейки і примусово охолоджують лише головку рейки. -І 4. Спосіб за п. 1, у якому вирівнювання, позиціонування та фіксування в стані осьового вирівнювання проводять негайно після останнього чистового пропускання при прокатуванні. (22) 5. Спосіб за п. 1, у якому рейка включає в себе головку рейки і зафіксована у стоячій позиції, з головкою б рейки, оберненою вгору.6. Спосіб за п. 1, у якому рейка включає в себе головку рейки і зафіксована у висячій позиції, з головкою іс) рейки, оберненою вниз. с» 7. Спосіб за п. З, у якому рейка включає в себе головку рейки і зафіксована у висячій позиції, з головкою рейки, оберненою вниз.8. Спосіб за п. 1, у якому рейку або її частину примусово охолоджують шляхом охолодження розбризкуванням.9. Спосіб за п. 5, у якому рейку або її частину примусово охолоджують шляхом охолодження (Ф) розбризкуванням. ГІ 10. Спосіб за п. 8, у якому охолодження розбризкуванням виконують з використанням однаково високої інтенсивності охолодження в поверхневих областях перерізу, симетричних відносно осі висоти рейки, якщо бо дивитися в поздовжньому напрямку.11. Спосіб за п. 1, у якому рейку або її частину примусово охолоджують шляхом занурення в охолоджувальну рідину.12. Спосіб за п. 7, у якому головку рейки примусово охолоджують шляхом занурення її в охолоджувальну рідину. 65 13. Спосіб за п. 5, у якому рейку або її частину примусово охолоджують переривчасто щодо принаймні одного з двох факторів - часу або місця відносно поверхневої області перерізу.14. Спосіб за п. 4, у якому після примусового охолодження рейку вивільнюють і тримають при підвищеній температурі.15. Спосіб за п. 1, у якому після примусового охолодження рейку вивільнюють і залишають для остигання в оточуючому повітрі.16. Спосіб за п. 3, у якому довжина рейки становить принаймні приблизно 50 м.17. Спосіб за п. 1, у якому довжина рейки становить принаймні приблизно 90 м.18. Спосіб за п. 17, у якому рейку або її частину примусово охолоджують приблизно по всій її довжині.19. Спосіб за п. 4, у якому рейку фіксують в стані осьового вирівнювання за допомогою фіксувальних /о елементів, розташованих у поздовжньому напрямку рейки на відстані один від одного не більше ніж приблизно 1М.20. Спосіб за п. 19, у якому рейка включає в себе підошву і фіксувальні елементи, виконані так, щоб тримати підошву рейки у зафіксованому стані.21. Спосіб гартування рейки або її частини шляхом примусового охолодження Її від температури, яка вища 7/5 Від точки Асз, з перетворенням її структури з аустенітної в іншу мікроструктуру, яка стабільна при кімнатній температурі, причому спосіб включає в себе негайно після останнього чистового пропускання при прокатуванні вирівнювання, горизонтальне позиціонування та фіксування в стані осьового вирівнювання з метою закріплення рейки проти згинання в її аустенітному стані при першій температурі, яка вища від точки Ас»; і під час утримування рейки зафіксованою в стані осьового вирівнювання і закріплення проти згинання, примусове охолодження рейки або її частини приблизно по всій її довжині до другої температури, яка нижча, ніж згадана перша температура, з метою дозволити перетворення аустенітної структури у згадану іншу мікроструктуру, при цьому рейка має довжину принаймні приблизно 90 м і зафіксована в стані осьового вирівнювання за свою сч підошву за допомогою фіксувальних елементів, розташованих у поздовжньому напрямку рейки на відстані один від одного не більше ніж приблизно 0,5 м. (8)22. Пристрій для гартування рейки або її частини шляхом примусового охолодження, причому пристрій включає в себе опору для підтримування рейки; со зо охолоджувальний пристрій для примусового охолодження рейки або її частини; і принаймні два фіксувальні пристрої для осьового вирівнювання і закріплення рейки від згинання під час Ме примусового охолодження. «о23. Пристрій за п. 22, у якому опора включає в себе опорну конструкцію, яка має високий опір згинанню.24. Пристрій за п. 23, у якому фіксувальні пристрої включають в себе принаймні один елемент, вибраний з ісе) зв Групи, в яку входять позиціонувальні елементи, рознімні затискні елементи, натискні елементи та поєднання їх. ї-25. Пристрій за п. 24, у якому пристрій включає в себе принаймні три фіксувальні пристрої.26. Пристрій за п. 25, у якому фіксувальні пристрої розташовані в поздовжньому напрямку опорної конструкції на відстані не більше ніж приблизно 1 м один від одного.27. Пристрій за п. 26, у якому фіксувальні пристрої розташовані в поздовжньому напрямку опорної « конструкції на відстані не більше ніж приблизно 0,5 м один від одного. з с 28. Пристрій за п. 22, у якому фіксувальні пристрої можуть бути вирівняні горизонтально. Й 29. Пристрій за п. 28, у якому рейка включає в себе підошву, а принаймні один фіксувальний пристрій а включає в себе позиціонувальний елемент для контактування з верхньою поверхнею підошви рейки і натискний елемент для контактування з нижньою поверхнею підошви рейки.ЗО. Пристрій за п. 22, у якому принаймні один фіксувальний пристрій включає в себе пару рознімних -І затискних елементів, які мають горизонтально розташовані вирівнювальні поверхні для контактування з рейкою.31. Пристрій за п. 23, у якому опорна конструкція включає в себе зварну конструкцію, яка має фіксувальні Ме, пристрої, горизонтально розташовані на ній. Ге» 32. Пристрій за п. 24, у якому один або більше елементів фіксувальних пристроїв, які входять в контакт з рейкою, мають форму, яка зменшує площу контакту з рейкою. ік 33. Пристрій за п. 32, у якому один або більше елементів фіксувальних пристроїв, які входять в контакт з сю рейкою, є клиноподібними.34. Пристрій за п. 22, у якому охолоджувальний пристрій включає в себе розбризкувальний тракт з принаймні одним з середовищ - повітрям або водою.35. Пристрій за п. 22, у якому охолоджувальний пристрій включає в себе імерсійну ванну з охолоджувальною рідиною. Ф) 36. Пристрій за п. 24, у якому опора та охолоджувальний пристрій виконані рухомими одне відносно одного у ка напрямку вертикалі перерізу рейки.37. Пристрій за п. 35, у якому опора з'єднана з імерсійною ванною, яка має фіксувальні пристрої, які бор Включають в себе горизонтально вирівняні позиціонувальні елементи.38. Пристрій за п. 24, у якому натискні елементи виконані у формі утримувальних тягарів.39. Пристрій за п. 22, у якому пристрій включає в себе принаймні 100 фіксувальних пристроїв, кожний з яких включає в себе принаймні один елемент, вибраний з групи, в яку входять позиціонувальні елементи, рознімні затискні елементи, натискні елементи та поєднання їх, фіксувальні пристрої розташовані в 65 поздовжньому напрямку опорної конструкції на відстані не більше ніж приблизно 0,5 м один від одного, у якому опора включає в себе опорну конструкцію, яка має високий опір згинанню, і у якому охолоджувальний пристрій включає в себе розбризкувальний тракт з принаймні одним з середовищ - повітрям або водою.с о со зо о (се) (се) ї- - с :з»-І Ге) Ге) сг Фе»Ф) ко во 65
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0093900A AT409268B (de) | 2000-05-29 | 2000-05-29 | Verfahren und einrichtung zum härten von schienen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA76693C2 true UA76693C2 (uk) | 2006-09-15 |
Family
ID=3683291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2001053601A UA76693C2 (uk) | 2000-05-29 | 2001-05-28 | Спосіб гартування рейки і пристрій для його здійснення |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6432230B1 (uk) |
EP (1) | EP1160341B1 (uk) |
JP (1) | JP2002047516A (uk) |
KR (1) | KR100512401B1 (uk) |
CN (1) | CN1180097C (uk) |
AT (2) | AT409268B (uk) |
AU (1) | AU778188B2 (uk) |
BR (1) | BR0102154B1 (uk) |
CA (1) | CA2349321C (uk) |
CZ (1) | CZ299001B6 (uk) |
DE (1) | DE50107654D1 (uk) |
DK (1) | DK1160341T3 (uk) |
ES (1) | ES2247050T3 (uk) |
HR (1) | HRP20010411B1 (uk) |
HU (1) | HU223348B1 (uk) |
PL (1) | PL197258B1 (uk) |
RU (1) | RU2226557C2 (uk) |
SK (1) | SK286764B6 (uk) |
TW (1) | TW499335B (uk) |
UA (1) | UA76693C2 (uk) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT409268B (de) * | 2000-05-29 | 2002-07-25 | Voest Alpine Schienen Gmbh & C | Verfahren und einrichtung zum härten von schienen |
AT410549B (de) * | 2001-09-13 | 2003-05-26 | Voest Alpine Schienen Gmbh & C | Vorrichtung zum vergüten von walzgut mit grosser länge |
RU2336336C2 (ru) * | 2004-01-09 | 2008-10-20 | Ниппон Стил Корпорейшн | Способ изготовления рельсов |
DE112008001803T5 (de) * | 2007-07-11 | 2010-05-20 | GKN Sinter Metals, Inc., Auburn Hills | Funktional abgestufte Pulver-Metall-Bauelemente |
ITMI20072244A1 (it) * | 2007-11-28 | 2009-05-29 | Danieli Off Mecc | Dispositivo per trattamento termico di rotaie e relativo processo |
AT505930B1 (de) * | 2008-02-04 | 2009-05-15 | Voestalpine Schienen Gmbh | Einrichtung zum härten von schienen |
IT1392174B1 (it) * | 2008-12-05 | 2012-02-22 | Danieli Off Mecc | Macchina di manipolazione rotaie e relativo processo di manipolazione |
RU2470080C1 (ru) * | 2009-03-27 | 2012-12-20 | Ниппон Стил Корпорейшн | Устройство и способ охлаждения зоны сварки рельса |
ITMI20090892A1 (it) | 2009-05-20 | 2010-11-21 | Danieli Off Mecc | Vasca di raffreddamento per rotaie |
ITMI20112052A1 (it) * | 2011-11-11 | 2013-05-12 | Danieli Off Mecc | Vasca di raffreddamento per rotaie |
DE102012020844A1 (de) | 2012-10-24 | 2014-04-24 | Thyssenkrupp Gft Gleistechnik Gmbh | Verfahren zur thermomechanischen Behandlung von warmgewalzten Profilen |
ES2559661T3 (es) | 2013-03-22 | 2016-02-15 | Primetals Technologies Italy S.R.L. | Sistema para tratamiento térmico de rieles |
EA027490B1 (ru) * | 2013-04-17 | 2017-07-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания" | Устройство для термической обработки рельсов |
RU2636777C1 (ru) * | 2016-12-27 | 2017-11-28 | РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД | Способ термической обработки железнодорожных колес |
RU2668872C1 (ru) * | 2017-11-08 | 2018-10-04 | Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Способ термической обработки железнодорожных колес |
CZ2019542A3 (cs) * | 2019-08-19 | 2020-09-02 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob výroby ocelových dílů z AHS oceli řízeným lokálním ochlazováním médiem, využívající tvorbu vícefázové struktury s přerušovaným chlazením na požadované teplotě |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US125650A (en) * | 1872-04-09 | Improvement in tempering steel railroad rails | ||
US368132A (en) * | 1887-08-09 | coffin | ||
FR2109121A5 (uk) | 1970-10-02 | 1972-05-26 | Wendel Sidelor | |
AT375402B (de) * | 1982-03-09 | 1984-08-10 | Voest Alpine Ag | Verfahren zum waermebehandeln von schienen |
JPS5953628A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Nippon Steel Corp | 耐破端特性の優れたレ−ルの製造法 |
DE3579681D1 (de) | 1984-12-24 | 1990-10-18 | Nippon Steel Corp | Verfahren und vorrichtung zum waermebehandeln von schienen. |
US4895605A (en) | 1988-08-19 | 1990-01-23 | Algoma Steel Corporation | Method for the manufacture of hardened railroad rails |
DE4003363C1 (en) | 1990-02-05 | 1991-03-28 | Voest-Alpine Industrieanlagenbau Ges.M.B.H., Linz, At | Hardening rails from rolling temp. - using appts. with manipulator engaging rail from exit roller table with support arms positioned pivotably on each side |
US5209792A (en) * | 1990-07-30 | 1993-05-11 | Nkk Corporation | High-strength, damage-resistant rail |
AT399346B (de) | 1992-07-15 | 1995-04-25 | Voest Alpine Schienen Gmbh | Verfahren zum w[rmebehandeln von schienen |
DE4237991A1 (de) | 1992-11-11 | 1994-05-19 | Schloemann Siemag Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Abkühlung von warmgewalzten Profilen insbesondere von Schienen |
AT402941B (de) * | 1994-07-19 | 1997-09-25 | Voest Alpine Schienen Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur wärmebehandlung von profiliertem walzgut |
AT409268B (de) * | 2000-05-29 | 2002-07-25 | Voest Alpine Schienen Gmbh & C | Verfahren und einrichtung zum härten von schienen |
-
2000
- 2000-05-29 AT AT0093900A patent/AT409268B/de not_active IP Right Cessation
- 2000-09-20 US US09/665,121 patent/US6432230B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-05-11 CA CA2349321A patent/CA2349321C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-16 JP JP2001184073A patent/JP2002047516A/ja active Pending
- 2001-05-22 DE DE50107654T patent/DE50107654D1/de not_active Revoked
- 2001-05-22 ES ES01890152T patent/ES2247050T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-22 AU AU46187/01A patent/AU778188B2/en not_active Ceased
- 2001-05-22 DK DK01890152T patent/DK1160341T3/da active
- 2001-05-22 EP EP01890152A patent/EP1160341B1/de not_active Revoked
- 2001-05-22 AT AT01890152T patent/ATE306566T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-05-22 PL PL347667A patent/PL197258B1/pl unknown
- 2001-05-23 CZ CZ20011818A patent/CZ299001B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-05-25 SK SK720-2001A patent/SK286764B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-05-28 UA UA2001053601A patent/UA76693C2/uk unknown
- 2001-05-28 HU HU0102212A patent/HU223348B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2001-05-28 RU RU2001114595/02A patent/RU2226557C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-05-29 CN CNB011208279A patent/CN1180097C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-29 HR HR20010411A patent/HRP20010411B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2001-05-29 BR BRPI0102154-0A patent/BR0102154B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-05-29 KR KR10-2001-0029613A patent/KR100512401B1/ko active IP Right Grant
- 2001-07-18 TW TW090117518A patent/TW499335B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA76693C2 (uk) | Спосіб гартування рейки і пристрій для його здійснення | |
RU2136767C1 (ru) | Профилированный прокат и способ его изготовления | |
JP6422575B2 (ja) | 薄鋼板を中間冷却する方法 | |
CA2627538C (en) | Method and device for the continuous creation of a bainite structure in a carbon steel, particularly in a strip steel | |
JP5163987B2 (ja) | レールを硬化する装置 | |
JP6748641B2 (ja) | 鋼のブランクの溶接 | |
ES2912874T3 (es) | Método y aparato para el tratamiento térmico de raíles | |
KR100372402B1 (ko) | 성형된 철도레일을 열처리하기 위한 방법 및 장치 | |
JP2011528754A (ja) | 連続的に移動する鋼ストリップの亜鉛めっきのために使用される亜鉛めっきタンクにボトムローラを設置するための装置 | |
SI21045A (sl) | Postopek in naprava za kaljenje tirnic | |
KR200328897Y1 (ko) | 담금재 지지장치 | |
Gao | Time temperature transformation and continuous cooling transformation of alloy spring steel 60 Si 2 CrVA. | |
Mirkin et al. | Equipment and technique for steel quenching in magnetic liquid | |
JPS61113711A (ja) | 鉄系部品の熱処理方法 | |
Lee | Electron Beam Surface Hardening Treatment | |
KR20030056642A (ko) | 오스템퍼링 열처리방법 | |
Luft et al. | Investigations on Laser Surface Melt Hardening of Cast Irons | |
JPS63143220A (ja) | レ−ルの熱処理方法 |