Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ТРАМВАЙНЫХ БАНДАЖЕЙ
СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ТРАМВАЙНЫХ БАНДАЖЕЙ

СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ТРАМВАЙНЫХ БАНДАЖЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к термической обработке черных металлов и может быть использовано при производстве колесных бандажей из углеродистой стали для подвижного состава трамвая. Техническим результатом является обеспечение режимов противофлокенной обработки трамвайных бандажей в неотапливаемых колодцах, а также сужение температурного интервала между прокаткой и клеймением бандажей. Способ включает прокатку и клеймение бандажей в горячем состоянии, изотермическую выдержку в неотапливаемых колодцах, замедленное охлаждение на воздухе. Новым является то, что между прокаткой и клеймением температуру металла бандажей выдерживают в интервале 840 - 880oС, а процесс изотермической выдержки осуществляют в течение 0,8 - 1,1 ч при 500 - 650oС с последующим замедленным охлаждением до 250oC.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2134306
Класс(ы) патента: C21D9/34
Номер заявки: 98106869/02
Дата подачи заявки: 14.04.1998
Дата публикации: 10.08.1999
Заявитель(и): ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Автор(ы): Кузовков А.Я.; Полушин А.А.; Шегусов А.М.; Дьяков А.М.; Петренко Ю.П.; Егоров В.Д.; Опарина А.А.; Двойников В.А.; Флатов Г.И.; Немчинов В.А.; Паршин В.А.; Парышев Ю.М.; Валетов М.С.
Патентообладатель(и): ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Описание изобретения: Изобретение относится к термической обработке черных металлов и может быть использовано при производстве колесных бандажей из углеродистой стали для подвижного состава трамвая.
Трамвайные бандажи, как и кольца из среднеуглеродистой стали, изготавливают прокаткой в горячем состоянии осаженных и прошитых заготовок с последующим клеймением по боковой поверхности и тепловой обработкой [1, 2]. Так как эти изделия имеют небольшие (по сравнению с вагонными бандажами) размеры - диаметр 700 мм, ширина и толщина стенки в пределах 90 и 60 мм, масса до 100 кг, то используемая технология изготовления локомотивных бандажей железнодорожного транспорта (диаметр более 1000 мм, ширина 145 мм, толщина 90 мм, масса около 450 кг) приводит к повышенной отбраковке по флокенам и большому гридиенту свойств металла в разных партиях.
В качестве прототипа принят известный способ тепловой обработки бандажей [3] , который предусматривает следующие технологические операции: нагрев исходных заготовок до температуры 1250oC, осадку гладкими плитами, разгонку и прошивку центрального отверстия, прокатку при температуре 850 - 1050oC, клеймение по боковой поверхности при температуре металла 800 - 1000oC, сбор бандажей в стопы по 20 штук и установка их в неотапливаемые колодцы при температуре 300 - 400oC для замедленного охлаждения. Такая технология при изготовлении малогабаритных трамвайных бандажей незначительной массы приводит к разбору свойств металла - временного сопротивления от 75 до 95 кгс/мм2, относительного удлинения от 8 до 14%, твердости 230 - 250 НВ, причем требования потребительских свойств близки к более высоким пределам указанных значений. Поэтому до 15% бандажей являются фактически браком по свойствам, либо сдаются потребителю по сниженной цене. С другой стороны, фактическое отсутствие изотермической обработки приводит, несмотря на незначительное сечение бандажа, к отбраковке до 2,5% по флокенам.
Таким образом, использование применяемой известной технологии тепловой обработки трамвайных бандажей приводит к большим материальным потерям в виде повышенного брака по свойствам и флокенам, а также низкой стойкости бандажей в эксплуатации.
Задачей заявляемого способа тепловой обработки трамвайных бандажей является обеспечение режимов противофлокенной обработки трамвайных бандажей в неотапливаемых колодцах, а также сужение температурного интервала между прокаткой и клеймением бандажей.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе тепловой обработки трамвайных бандажей, включающем их прокатку и клеймение в горячем состоянии, изотермическую выдержку в неотапливаемых колодцах, замедленное охлаждение в колодцах и охлаждение на воздухе, между прокаткой и клеймением температуру металла бандажей выдерживают в интервале 840 - 880oC, а процесс изотермической выдержки осуществляют в течение 0,8 - 1,1 часа при температуре 500 - 650oC с последующим замедленным охлаждением.
Предложенной новой технологией тепловой обработки трамвайных бандажей предусматривается нагрев исходных заготовок массой 100 - 120 кг в методической и камерной печах до температуры 1250oC, осадка на прессе усилием 3200 т. с. гладкими плитами, разгонка и прошивка центрального отверстия в заготовке, прокатка и клеймение бандажей по боковой поверхности, при этом температура бандажей между прокаткой и клеймением выдерживается в диапазоне 840 - 880oC. Здесь существенными являются как выбранный диапазон, так и место в технологической цепи его контроля: температура конца горячей деформации оказывает существенные влияния на размеры проката и его свойства, при этом нижний придел (840oC) связан с возможным образованием микротрещин в местах нанесения клейм (минимально допустимая температура по этой причине), а верхний предел (880oC) обеспечивает фактически 100% выход годных бандажей по механическим свойствам металла. Выбранное место контроля температуры между прокаткой и клеймением связано с возможностью регулирования этой температуры на бандажно-прокатном стане и в промежутке между станом и клеймителем. Затем бандажи собирают в стопы по 20-25 штук и помещают в неотапливаемые, но подогретые до температуры около 400oC колодцы. Температура в колодцах со стопами бандажей с температурой 700oC выравнивается до температуры 600 - 650oC и в течение 0,8 - 1,1 часа осуществляется изотермическая выдержка при замедленном понижении ее за это время в эффективном для выделения водорода диапазоне 650 - 500oC. Как показали эксперименты, этого времени изотермической выдержки для сечения 60х90 мм среднеуглеродистой стали вполне достаточно для снижения брака бандажей по флокенам с 2,5 до 0,6%. При этом нижний диапазон времени выдержки (0,8 часа) соответствует бандажной стали с содержанием углерода 0,6% и менее, а верхний (1,1 часа) - для стали с углеродом 0,7% и более. Последующее охлаждение стоп бандажей вместе с колодцем до температуры 250oC обеспечивает минимальное искажения профиля бандажей.
Таким образом, использование предложенного способа тепловой обработки трамвайных бандажей обеспечивает режим противофлокенной обработки в неотапливаемых колодцах с исключением брака по флокенам, а сужение температурного интервала и его контроль между прокаткой и клеймением позволяют повысить уровень механических свойств металла бандажей.
Пример. При изготовлении трамвайных бандажей из стали с содержанием углерода 0,7%, наружным диаметром 716 мм, шириной 88 мм, внутренним диаметром 594 мм и массой 97 кг исходные заготовки массой 125 кг нагревали в методической и камерной печах до температуры 1250oC, осаживали гладкими плитами на прессе 3200 т. с. и на этом же прессе после разгонки прошивали центральное отверстие. На стане бандажи прокатывали на окончательные размеры и контролировали температуру металла, которую регулировали подачей охлаждающей воды. Окончательный уровень температуры бандажей 840 - 880oC регулировали перед клеймением с помощью воздушных ванн. После клеймения бандажи собирали в стопы по 20 штук и с температурой металла около 700oC помещали в неотапливаемые колодцы, которые предварительно с помощью газовых форсунок подогревали до температуры 400oC. Выдержка бандажей в колодцах велась при контролируемой температуре 650 - 500oC в течение 0,8 часа. При этом с понижением температуры ниже 500oC до истечения указанного времени колодец подогревался газовой форсункой. Затем бандажи замедленно охлаждались вместе с колодцем до температуры 250oC. Из партии в 240 штук опытно - промышленной партии трамвайных бандажей по флокенам брака не было, по временному сопротивлению забраковано 2 бандажа.
Литература
1. Шифрин М.Ю., Соломович М.Я. Производство цельнокатаных колес и бандажей. - М.: Металлургия, 1954, с. 474-484.
2. Авторское свидетельство СССР N 619265, 1978.
3. Производство бандажей и колей. Технологическая инструкция ОАО "НТМК", ТИ 102 - П. СП - 41. - С. 54-66.
Формула изобретения: Способ тепловой обработки трамвайных бандажей, включающий их прокатку и клеймение в горячем состоянии, изометрическую выдержку в неотапливаемых колодцах, замедленное охлаждение в колодцах и охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что между прокаткой и клеймением температуру металла бандажей выдерживают в интервале 840-880oC, а процесс изотермической выдержки осуществляют в течение 0,8-1,1 ч при 500-650oC с последующим замедленным охлаждением до 250oC.