UA80110C2 - Steel, continuous wheel and wheel tyre for rail vehicles and method for producing of such construction elements - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід стосується сталі для виготовлення використовуваних для кочення під навантаженням конструктивних 2 елементів для рейкових транспортних засобів, таких як суцільні колеса, колісний бандаж чи вали, або подібних елементів, виготовлених із такої сталі суцільних коліс і колісного бандажу, а також способу їх виготовлення.

Колеса для рейкових транспортних засобів можуть бути виготовлені суцільними або складеними, в яких колісний бандаж насаджений на обід. Незалежно від того, йдеться про суцільне чи про складене колесо, рейкові колеса під час експлуатації зазнають значних навантажень в зоні їх поверхні кочення, що контактує з рейкою. 70 Ці навантаження зростають внаслідок збільшуваних з точки зору економічності залізної дороги навантажень на осі, підвищених середніх швидкостей руху, а також збільшених прискорювальних і гальмівних зусиль.

Як матеріал для суцільних коліс і для колісних бандажів складених коліс зазвичай використовують нелеговані або низьколеговані вуглеродисті сталі, як передбачено, наприклад, в промисловому стандарті СІМ ЕМ 13262. Ці сталі мають вміст вуглецю максимум 0,48мас.бо (сталь ЕКб), 0,52мас.бо (сталь ЕК?7), 0,5бмас.оо (сталь

ЕКВ), 0,6Омас.95 (сталь ЕКО). Разом з тим вони містять 0,4Омас.бо Зі, 0,75мас.5 (сталь ЕКб) або 0,8Омас.9о (сталі ЕК7, ЕК8, ЕКУ9У) Мп, максимум О,ЗОмас.бо Ст, Си і Мі, О,Обмас.бю М, а також максимум О,08мас.бо Мо, причому сумарний вміст Ст, Мп і Мі має становити максимум 0,5мас.9б.

При такому складі мають гарантуватися такі мінімальні значення межі міцності на розтяг К ро: 5ООН/мм? для сталі ЕКб6, 520Н/мм2 для сталі ЕБК7, 540Н/мм ? для сталі ЕК8 і 580Н/мм 2 для сталі ЕКО. Середні значення міцності на розрив Ку для сталей ЕКб, ЕК7, ЕК8 і ЕКО становлять відповідно 780/900Н/мм 2, 820/900Н/мм, 860/980Н/мм: і 9001050Н/мм: відповідно.

В системі колесо-рейка матеріали зазнають комплексних механічних і теплових впливів, які можуть проявлятися як сталі чи змінні навантаження. При цьому вирішальний вплив на їх рівень, до якого с використовуваний матеріал чи виготовлений із нього конструктивний елемент може переносити діючі на нього навантаження, мають міцність, зокрема теплостійкість, довготривала міцність, стійкість проти утворення і о росту тріщин, в'язкість руйнування, теплова втомлюваність, зокрема стійкість проти теплових ударів, а також зносостійкість, яка виражається зокрема у стійкості проти втомлюваності від контакту кочення, і у стійкості проти адгезивного/трибохімічного, а також абразивного зносу. Га»)

Для забезпечення стійкості проти виникаючих на практиці навантажень, ободи виготовлених із відомих сталей коліс чи колісного бандажу загартовують або - в разі виготовлення колісного бандажу - повністю -- занурюють у рідке середовище. Для цього нагріті до температури загартовування колеса чи колісний бандаж в «-- зоні поверхні кочення цілеспрямовано обприскують водою. Завдяки такому примусовому охолодженню досягають порівняно високих значень міцності. Одночасно внаслідок цілеспрямованого швидкого охолодження в о конструктивному елементі виникає певне внутрішнє напруження. Внаслідок все більше зростаючих навантажень о виникає небезпека досягнення межи навантажуваності виготовлених із відомих сталей коліс рейкових транспортних засобів. Так, уже сьогодні виявилося, що експлуатаційні параметри виготовлених традиційними способами коліс чи колісного бандажу не здатні задовольняти вимогам до ходової стійкості, що висуватимуться експлуатаційниками в майбутньому. «

Були здійснені спроби покращення зносостійкості коліс і колісного бандажу шляхом використання для їх 8 с виготовлення сталей, призначених для виготовлення кулькових підшипників (СЕ 19837311 С2). Відома сталь для й кулькових підшипників повинна містити (в мас.9о): 0,45-0,55905 С, 1,2-1,39о 5і, 0,6-0,790 Мп, менше, ніж 0,590 Ст, и"? менше, ніж 0,1595 Си, 0,3-0,495 Мо, менше, ніж 0,295 Мі і 0,11-0,1695 М. При цьому для досягнення бажаної високої зносостійкості при одночасно високій теплостійкості співвідношення між вмістами Зі і Мп повинно становити 1,8-2,2, а співвідношення між вмістами М:МО:СЕК:Мп повинно становити 1:(1,8-2,4):(3,2-3,8):(4,2-4,8). о Відома низьколегована чи нелегована сталь, якщо вона оброблена традиційними методами і має механічні параметри, наведені в |(ОЕ 19837311 С2), має покращену структуру. Така неврівноважена структура виявилася о при швидкому нагріванні понад критичну температуру і менш схильна до перетворення, ніж врівноважена - структура. пз Задача винаходу полягає у розробці сталевого матеріалу, який задовольняє поставленим практикою високим вимогам навіть при високих теплових навантаженнях. Крім того, задачею винаходу є розробка способу о виготовлення із відповідної винаходові сталі коліс для рейкових транспортних засобів та інших порівнюваним чином навантажених конструктивних елементів, які при виникаючих на практиці навантаженнях мають оптимальний розподіл параметрів.

Виходячи із описаного вище рівня техніки, стосовно матеріалу задача вирішена шляхом розробки сталі для виготовлення суцільних коліс, колісного бандажу, валів чи порівнюваним чином використовуваних для кочення

Ф, під навантаженням конструктивних елементів для рейкових транспортних засобів, яка має такий склад; мас,оо: іме)

С: 0,33-0,4995, во Ві: 0,85-1,0096,

Мп: 0,25-0,4096,

Сг: 0,85-1,0096,

Мо: 0,10-0,2096, би: «01095, 65 МІ: «01096,

Р: -0,00996,

8: «0,00596, а також на вибір один або кілька легуючих елементів із групи, що включає 95 У: 0,06-0,1096,

Ме: 0 0,010-0,01596,

В: 0,0015-0,003096,

Ті: -0,0195, 70 А: 00,010-0,015965,

М: 0 0,005-0,01096, решта - залізо і неминучі забруднюючі домішки.

Легуючі елементи, наявні у відповідній винаходові сталі, вибрані таким чином, що вона при застосуванні відповідної теплової обробки має феритно-перлітну структуру. Ця структура відрізняється особливо високою т зносостійкістю і має термодинамічну стабільність, вищу, ніж стабільність відповідних рівневі техніки бейнітної чи мартенситної структур. Таким чином сталь, що має відповідний винаходові склад, здатна при короткочасних перевищеннях критичної температури в меншій мірі зазнавати фазових переходів, ніж сталь з термічно покращеною структурою. Так само відповідна винаходові сталь в меншій мірі зазнає фазових переходів, ніж відомі сталі ЕКб - ЕКО, завдяки чому суттєво знижується рівень небезпеки перетворення структури відповідної винаходові сталі при короткочасному нагріванні до високих температур, яке спричиняє погіршення параметрів матеріалу, порівняно з цими відомими сталями, що мають значно вищий вміст вуглецю.

Тому відповідна винаходові сталь особливо придатна для виготовлення таких конструктивних елементів, які під час експлуатації зазнають вкрай високих, часом тривалих, теплових навантажень, які виникають, наприклад, при гальмуванні колодками на високих швидкостях або при пробуксовуванні між поверхнями кочення колеса і рейки. сч 29 З метою досягнення бажаної в'ялої поведінки фазового перетворення відповідна винаходові сталь порівняно Ге) зі сталями, традиційно використовуваними для виготовлення конструктивних елементів, які під час експлуатації зазнають значних навантажень кочення, має суттєво зменшений вміст вугледю. Так само зменшений вміст марганцю порівняно з традиційними сталями. Обидва заходи слугують для затримання утворення аустеніту, який в іншому разі виникає при нагріванні понад критичну температуру. Цього можна особливо ефективно і о надійно досягти шляхом вибору вмісту вуглецю в діапазоні від 0,37мас.95 до 0,47мас.9о. Так само підвищенню ч- надійності уникнення утворення аустеніту сприяє обмеження вмісту марганцю діапазоном від 0,ЗОмас.Уо до

О,4Омас.оо. -

Незважаючи на знижений вміст вуглецю і марганцю, відповідна винаходові сталь має механічні параметри, с3 що відповідають або й перевищують параметри відомих сталей ЕК7, ЕК8 і ЕК9, використовуваних для виготовлення коліс для рейкових транспортних засобів. Так, відповідна винаходові сталь має межу міцності на 09 розтяг в діапазоні від 7/00МПа до 950МпПа, при межі текучості від 4А75МПа до 625МПа, межове подовження в діапазоні від 2795 до 17905, відносне звуження при розриві від 6095 до 5095, роботу удару при визначенні ударної в'язкості зразка з надрізом від 40Дж до 20Дж (роботу удару КО визначають при кімнатній температурі на зразках « дю з О-подібним надрізом). з

Для забезпечення таких параметрів відповідна винаходові сталь має підвищений порівняно з традиційними с сталями вміст кремнію. Його вміст у відповідній винаходові сталі таким чином узгоджений зі вмістом марганцю, :з» що завдяки зміцненню змішаних кристалів відбувається зміцнення феритної фази перлітно-феритної структури.

Мартенсит, який може утворюватися незважаючи на зумовлену відповідним винаходові складом стабілізацію фериту, менш крихкий і тому в меншій мірі негативно впливає на зносостійкість відповідної винаходові сталі. бо 75 Бажана стабілізуюча дія кремнію у відповідній винаходові сталі особливо надійно може бути досягнута в разі, коли вміст кремнію становить від 0,9Омас.9о до 1,00мас.95, причому особливо доцільним є комбінування такого (ав) вмісту кремнію з уже згаданим доцільним вмістом марганцю. - Додаванням хрому і молібдену до відповідної винаходу сталі компенсується втрата міцності, що може бути зумовлена зменшенням вмісту вуглецю. Особливо сприяє підвищенню міцності хром як утворювач карбідів і - 70 зміцнювач змішаних кристалів. Досягненню цієї межі слугують також відповідні винаходові кількості молібдену, о які сприяють утворенню чистих сполук, які покращують глибоку цементацію. Поряд зі сприятливим впливом на міцність відповідної винаходові сталі додавання хрому і молібдену підвищує її теплостійкість. В результаті вони забезпечують підвищення межі довготривалої міцності, що робить відповідну винаходові сталь особливо придатною для використання у тяжких умовах експлуатації. При цьому вміст цих легуючих елементів становить: від О,9Омас.9о до 1,0О0мас.бо Ст і від О,15мас.9о до 0,20мас.Уо Мо.

ГФ) Верхні границі, в межах яких у відповідній винаходові сталі можуть міститися домішки фосфору і сірки, 7 мають бути якомога нижчими, щоб значною мірою виключити утворення сульфідів та інших небажаних сполук. У відповідній винаходові сталі вміст фосфору обмежений на рівні О0,007мас.Ор, а сірки - на рівні О,00Змас.9о.

Для уникнення крихкості, зумовленої наявністю водню і пригнічення утворення оксидів вміст водню і кисню у 60 відповідній винаходові сталі має бути якомога меншим. Тому вміст водню обмежений рівнем максимум 2,Омлн, зокрема максимум 1,вмлн", а вміст кисню - рівнем максимум дОмлн".

Для підвищення міцності відповідна винаходові сталь може містити також інші елементи, такі як М, Мб, В,

Ті чи АІ. При цьому - в залежності від використовуваного легуючого елемента - слід додавати достатню 65 кількість азоту, щоб утворювалися бажані сполуки, що сприяють підвищенню міцності. Може бути здійснене додавання до відповідної винаходові сталі як окремих названих елементів, так і їх комбінацій, причому доцільним є додавання щонайменше двох згаданих легуючих елементів. У переважному прикладі виконання відповідна винаходові сталь містить ванадій в діапазоні від О,08мас.Уо до О,1Омас.9о, ніобій в діапазоні від 0О,О01мас.о5 до О0,015мас.об і бор в діапазоні від 0,002Омас.95 до 0,003Омас.оо.

Оптимізована з точки зору впливу всіх елементів відповідна винаходові сталь, в якій надійно досягнуті бажані експлуатаційні параметри, має такий склад (в мас.95, якщо не вказане інше): й 8101 сл ПИТ НО: ЗИ 8 ою 03

СУ НИМ НОТ ів мою ою 1 вою | ооо тю ою но 101900 | лемасмлн! | сч 01000 | син о

Завдяки високій рівномірності і незначному розсіянню механічних властивостей відповідна винаходові сталь особливо придатна для виготовлення суцільних коліс або колісного бандажу для рейкових транспортних засобів.

При цьому особливо сприятливим виявилося, що оптимальні параметри суцільного колеса властивінелише зоні «2 поверхні кочення, що перебуває під безпосереднім навантаженням, але й - в залежності від відповідної теплової - і охолоджувальної обробки - поширюються на увесь обід, диск і ступицю колеса. Так само механічні параметри колісного бандажу, виготовленого із відповідної винаходові сталі, рівномірно розподілені по всій товщині. чт

Таким чином при використанні відповідної винаходові сталі для виготовлення як коліс, так і колісного бандажу о забезпечується, що як суцільне, так і складене колесо в зоні поверхні кочення навіть після кількох технологічних операцій знімання матеріалу мають розподіл властивостей, що в основному відповідає новому (ее) стану. Тому виникнення крихкості і пов'язаної з нею небезпеки розламування матеріалу чи нерівномірного зносу внаслідок перетворення структури зведено до мінімуму.

Стосовно способу виготовлення суцільних коліс, колісного бандажу чи валів та інших, використовуваних для « кочення під навантаженням конструктивних елементів для рейкових транспортних засобів покладена в основу винаходу і задача вирішена тим, що із відповідної винаходові сталі виготовляють заготовку, заготовку піддають - с керованому нагріванню до температури, вищої від температури аустенітного перетворення, а після керованого и нагрівання заготовку піддають керованому охолодженню шляхом підведення до щонайменше однієї ділянки ,» поверхні заготовки текучого охолоджувального агента, зокрема потоку повітря, таким чином, що забезпечують

Швидкість охолодження, меншу, ніж при охолодженні загартувальною рідиною, і вищу, ніж при охолодженні нерухомим повітрям. (ее) Виготовлений відповідним винаходові способом конструктивний елемент, незважаючи на використання сталі, о до складу якої входять значно менші порівняно з відомими сталями кількості легуючих елементів і вуглецю і незважаючи на феритно-перлітну структуру, має оптимізовані для цілей використання міцність, в'язкість, - в'язкість руйнування, а також оптимальну поведінку втомлюваності, зносу і росту тріщин. При цьому ці -л 20 властивості дуже рівномірно розподілені по всьому конструктивному елементу.

Практичні досліди підтвердили, що деталі, виготовлені відповідно до винаходу, переважають такі ж деталі, 62 виготовлені із традиційних сталей ЕКб - ЕК9У.

На відміну від рівня техніки відповідний винаходові спосіб передбачає охолодження заготовки текучим агентом, який забезпечує кероване, значно м'якше охолодження, ніж при традиційному загартуванні. Згідно з винаходом здійснюють не гартування поверхонь кочення з великими швидкостями охолодження, а порівняно о повільне охолодження, яке завдяки передумовам, створеним складом відповідної винаходові сталі, сприятливо діє на утворення рівномірної структури і незначних градієнтів механічних властивостей через поперечний іме) переріз конструктивного елемента.

При здійсненні відповідного винаходові способу як охолоджувальний текучий агент принципово придатні всі 60 рідини і гази, охолоджувальна поведінка яких відповідає поведінці повітря. Суттєвим є те, що швидкості охолодження, досягнуті відповідним винаходові охолодженням текучим агентом, вищі, ніж при охолодженні у нерухомому повітрі, але завжди нижчі, ніж при охолодженні рідиною. При цьому перевагою використання газу для охолодження заготовки є те, що такий текучий агент без проблем може бути цілеспрямовано підведений до охолоджуваної ділянки поверхні заготовки. На відміну від загартовування рідиною може бути здійснене 65 концентроване охолодження певної зони без побоювання, що сусідні ділянки заготовки також можуть бути ненавмисно охоплені охолоджувальною дією відпрацьованої рідини. Завдяки цьому відповідним винаходові способом можна здійснювати охолодження не лише поверхні кочення обода колеса, але й обох його торцевих поверхонь, тоді як диск і ступиця колеса охолоджуються нерухомим повітрям. Таким чином досягається розподіл властивостей на окремих ділянках суцільного колеса, оптимально узгоджений з навантаженнями, що діють на ці ділянки при експлуатації.

За допомогою відповідного винаходові контрольованого охолодження здійснюють зниження температури заготовки від температури, що перевищує температуру аустенітного перетворення і становить, як правило, 9002 і більше, до температури, нижчої, ніж 4502С. При цьому охолодження здійснюють переважно протягом інтервалу часу, що становить щонайменше 5 хвилин і щонайбільше 25 хвилин. Виявилося, що при дотриманні 70 цих крайових умов охолодження особливо надійно можуть бути одержані вироби, які з точки зору припустимих навантажень при експлуатації явно переважають вироби, виготовлені традиційними способами. Разом з тим, виготовлені відповідно до винаходу вироби з точки зору їх механічних властивостей задовольняють усім вимогам, що висуваються діючими приписами до матеріалів для конструктивних елементів, які при експлуатації зазнають контактного навантаження, і якими є колеса, колісний бандаж і вали для рейкових транспортних 75 засобів.

Колеса і колісний бандаж, виготовлені відповідним винаходові способом, мають явно вищі значення внутрішніх напружень стиснення в ободі, ніж колеса чи бандаж, виготовлені із відомих сталей традиційними способами. Так, встановлено, що внутрішні напруження стиснення у відповідних винаходові колесах і колісному бандажі переважають напруження, які можуть бути виявлені в традиційно виготовлених колесах і колісному бандажі. Високі значення внутрішніх напружень стиснення роблять додатковий внесок у зносостійкість виготовлених відповідно до винаходу суцільних коліс і колісного бандажу завдяки тому, що вони принципово протидіють утворенню тріщин, а в разі, коли вони все-таки утворюються, стримують їх ріст.

Нижче винахід пояснюється з використанням прикладу здійснення. На Фігурі 1 зображений переріз суцільного колеса для рейкового транспортного засобу. Га

Із відповідної винаходові сталі ЕТ, що має такий склад (в мас.95) о с: 0,399, ві: 0,959,

Мп: 0,3596, ав зо Р: «0,00796, 8: «0,00396, --

Сг 0,9595 Сг, ч

Мо: О,1896,

У: 0,0996, о

МБ: 0,01396, (со)

В: 0,002596, ті: 0,00596,

А: 0,01396,

Си: 00596, ч мі: 0,оБо, - с М: 0,00896, з» Ні «1,вмасомлно!

ОО: «домасомлно! решта залізо і неминучі забруднюючі домішки, бо виготовлено заготовку 1 суцільного залізничного колеса. Заготовка 1 суцільного залізничного колеса о традиційної форми має по зовнішньому обхвату поверхню 2 кочення, виконану на поверхні обода З колеса. З її прилеглого до торцевої поверхні 4 обода З краю поверхня 2 кочення обмежена також розміщеною по обхвату - заготовки 1, вивищеною над поверхнею 2 кочення ребордою 5. В зоні переходу від поверхні 2 кочення до -щ 20 реборди 5 виконана радіусна виточка 2а.

Обід З виконаний як одне ціле з диском б, який має порівняно з ободом З значно меншу товщину в «2 поперечному перерізі і в осьовому напрямку розміщений приблизно посередині обода 3. Диск б виконаний як одне ціле зі ступицею 7, концентричною з ободом 3.

Після формувальної обробки заготовку 1 колеса піддають аустенітизації, підчас якої її протягом однієї години витримують при температурі понад 8759. Потім ще гарячу заготовку поміщують до окремо не

ГФ) зображеної охолоджувальної установки.

Охолоджувальна установка має кілька окремо або разом регульованих, також тут не зображених сопел, де кожне з яких подає на заготовку 1 повітряний потік 11 - 5. Перший повітряний потік 11 спрямовують, наприклад, на поверхню 2 кочення, другий повітряний потік 12 - на зовнішню поверхню 5а реборди 5, третій 60 повітряний потік 3 - на прилеглу до реборди 5 торцеву поверхню 4, повітряний потік 14 - на протилежну торцевій поверхні 4 торцеву поверхню 8, а повітряний потік І 5 - на радіусну виточку 2а.

В залежності від конструкції заготовки 1 залізничного колеса або від вимог до утворення структури повітряні потоки 11 - І 5 підводять до заготовки 1 окремо, групами або всі разом. При цьому суттєвим є те, що охолодження оброблюваних повітряними потоками 1/1 - 5 ділянок заготовки 7 здійснюють хоча й зі бо швидкостями, з одного боку більшими, ніж при охолодженні нерухомим повітрям, але з іншого боку - зі швидкостями меншими, ніж ті, що досягаються традиційним охолодженням, наприклад, при відомому загартовуванні обода рідинами. При цьому повітряні потоки І 1 - І 5 без проблем можуть бути орієнтовані таким чином, і при необхідності так відводитися за допомогою відсмоктувальних пристроїв, що, наприклад, диск 6 і бтупиця 7 ними не зачіпаються. Таким чином може бути надійно усунуте небажане в цих зонах прискорене охолодження.

Після закінчення охолодження повітряними потоками залізничне колесо в зоні цілеспрямовано охолоджуваних повітряними потоками 1/1 - 15 обода 3 і реборди 5 мають однорідно розподілену феритно-перлітну структуру, яка відрізняється високою міцністю, а також при виникаючих під час експлуатації 7/0 Короткочасних значних теплових навантаженнях проявила себе інерційною проти небажаного перетворення.

Разом з тим в зоні обода З виникають високі внутрішні напруження стиснення, завдяки яким значною мірою тривало усувається небезпека викликаного жорсткими умовами експлуатації утворення і росту тріщин в поверхні 2 кочення готового колеса. На противагу цьому в зоні диска б і ступиці 7 заготовка 1 має в'язку структуру, чим забезпечується надійне сприймання готовим залізничним колесом навантажень, що виникають у цій зоні.

Властивості виробів, виготовлених відповідним винаходові способом, були визначені за допомогою порівняльних випробувань, в ході яких із відомих сталей ЕК7 (0,52мас.5 С, 0,4Омас.о 5і, О,8Омас.ю Мп, 0,02Омас.бо Р, 0,015мас.бо 5, О,ЗОмас.бо Ст, О,ЗОмас.бо Си, 0,О08мас.бю Мо, 0,ЗОмас.бо Мі, О,Обмас.бо М, сума масових часток Ст, Мо і Мі становить 0,5мас.о) І ЕК8, яка при такому ж в решті складі, що й сталь ЕК7, має підвищений вміст вуглецю - 0,5бмас.95, були виготовлені пробні зразки. Так само пробні зразки були виготовлені із описаної вище відповідної винаходові сталі ЕТ, а також із сталі Е2, яка при такому ж в решті складі має вміст вуглецю 0,45мас.9о.

Виготовлені відповідно до винаходу пробні зразки нагрівали до температури, при якій надійно відбувалася аустенітизація. При цій температурі пробні зразки витримували близько двох годин. Потім зразки керовано охолоджували в повітряному потоці. с

На Фігурі 2 представлено зону кривих ,ГТемпература/Час", які дають оптимальні результати. При цьому лінією иК представлено хід зниження температури, який встановлюється, коли, починаючи від початкової температури і) нагрівання близько 9002, протягом 348 секунд (5,8хв) в повітряному потоці температуру знижують до кінцевого значення близько 400 С. На противагу цьому лінією ОК представлено хід зниження температури, який встановлюється при охолодженні від температури нагрівання протягом близько 1328сек (22,13хв) до кінцевої о температури.

В таблиці параметри пробних зразків, виготовлених відповідно до винаходу, протипоставлені параметрам - пробних зразків, виготовлених із відомих сталей ЕК7 | ЕК8 традиційними способами. Видно, що механічні (че параметри виготовлених відповідно до винаходу зразків мають принаймні такі ж значення, що й традиційні, або переважають їх. Подальші дослідження показали, що те ж саме дійсне і для поведінки росту тріщин. При цьому о

Зз5 зразки, виготовлені відповідно до винаходу, мають явно кращу зносостійкість, а також явно кращу теплостійкість. ее ч о З с . » з со («в) нещ

Позиційні позначення -й 1 Заготовка залізничного колеса -л 20 2 Поверхня кочення 2а Радіусна виточка (42) З Обід 4 Прилегла до реборди 5 торцева поверхня 5 Реборда 5а Зовнішня поверхня реборди 5 о б Диск 7 Ступиця їмо) 8 Торцева поверхня, протилежна торцевій поверхні 4

Ї 1-5 Повітряні потоки

Claims (19)

Формула винаходу

1. Сталь для виготовлення використовуваних для кочення під навантаженням конструктивних елементів для 65 рейкових транспортних засобів, таких як суцільні залізничні колеса, колісний бандаж або вали, яка має такий склад, мас. 90:

со 033-049 Зі 0,85-1,00 Мп 0,25-040 Сто 0,85-1,00 Мо 0,10-0,20 би що мі - 00 Щі РО о- 0009 З щбобБ, а також на вибір один або кілька легуючих елементів з групи, що включає У 0,06-0,10 МЬ о 0,010-0,015 в 0,0015-0,0030 ті - 001 А 0 0,010-0,015 Мо 0 0,005-0,010 решта - залізо і неминучі забруднюючі домішки. с

2. Сталь за п. 1, яка відрізняється тим, що вміст вуглецю в ній становить від 0,37 до 0,41 мас. 95. Го)

З. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст кремнію в ній становить від 0,90 до 1,00 мас. 95.

4. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст марганцю в ній становить від 0,30 до 0,40 мас. 96. о

5. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст хрому в ній становить від 0,90 ЮК до 1,00 мас. 95.

6. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст молібдену в ній становить від -- 0,15 до 0,20 мас. 95. о

7. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст фосфору в ній обмежений значенням максимум 0,007 мас. 95. со

8. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст сірки в ній обмежений значенням максимум 0,003 мас. 90.

9. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вона містить від 0,08 до 0,10 мас. 95 « ванадію.

10. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вона містить від 0,01 до 0,015 мас. З с Фо ніобію. з»

11. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вона містить від 0,0020 до 0,0030 мас. 9о бору.

12. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст водню в ній обмежений значенням максимум 2,0 млн", зокрема максимум 1,6 млн". со

13. Сталь за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст кисню в ній обмежений («в) значенням максимум 40 млн". -

14. Суцільне колесо для рейкового транспортного засобу, виготовлене зі сталі за будь-яким з пп. 1-13.

15. Колісний бандаж для рейкового транспортного засобу, виготовлений зі сталі за будь-яким з пп. 1-13. - 70

16. Спосіб виготовлення використовуваних для кочення під навантаженням конструктивних елементів для о рейкових транспортних засобів, таких як суцільні залізничні колеса, бандаж коліс або вали, згідно з яким зі сталі за будь-яким з пп. 1-13 виготовляють заготовку (1), яку далі піддають керованому нагріванню до температури, що перевищує температуру аустенітного перетворення, і після нагрівання заготовку (1) керовано охолоджують, причому принаймні на одну ділянку поверхні заготовки 9, таким чином діють текучим охолоджувальним агентом, що досягають швидкості охолодження, нижчої, ніж при гартуванні рідиною, і вищої, ГФ) ніж на нерухомому повітрі. з

17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що як охолоджувальний агент використовують газові потоки, зокрема повітряні потоки І 1-1 5. во

18. Спосіб за п. 16 або 17, який відрізняється тим, що контрольоване охолодження здійснюють від температури нагрівання до температури, нижчої ніж 450296.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 16-18, який відрізняється тим, що час, протягом якого здійснюють охолодження, становить щонайменше 5 хвилин і щонайбільше 25 хвилин. б5