LT3008B

TERMINIS BĖGIŲ APDIRBIMO BŪDAS

METHOD FOR HEAT TREATMENT OF RAILS

Referatas

[LT] Išradimas susijęs su terminiu metalų ir jo gaminių apdirbimu.@Siekiant optimalaus bėgio ar bėgio galvutei aušinimo greičio ir norint išvengti bėgio sienelės užgrūdinimo, terminiu būdu, panardinus į aušinimo skystį su sintetiniais aušinimo skysčio priedais, apdirbamas bėgis ir ypač bėgio galvutė, pradedant nuo jų paviršiaus temperatūros nuo 720 °C ir tęsiant tol, kol jų paviršiaus temperatūra, ištraukus iš aušinimo skysčio, bus intervale nuo 450 iki 550 °C, o temperatūra visame skerspjūvyje dar neišsilyginusi.

[EN]

Aprašymas

[0001] Išradimas priklauso bėgių ir bėgių galvučių terminio apdirbimo būdams, kuriuose bėgiai ir bėgių galvutės pradedami aušinti aušinimo skystyje su sintetiniais aušinimo skysčio priedais pradedant nuo 720°G temperatūros. '

[0002] Žinomas būdas aprašytas EP-PS 88 74 ₆^/. kur i, aušinimo skystį deda priedų nuo 20 iki 50 -svorio procentų, dažniausiai pol.igl.ikqlio. Tai užtikrina vienodas aušinimo sąlygas esant sumažintam aušinimo greičiui. Sintetiniai grūdinimo skysčiai technikoje paprastai naudojami tuomet, kai reikia išlaikyti minimalų aušinimo greitį martensito struktūrai gauti. Tokio grūdinimo tikslas - gauti, pilną maksimalaus skerspjūvio detalės užgrūdinimą, o, turint skirtingo skerspjūvio detales, labai svarbu pilnai užgrūdinti ir mažų skerspjūvių vietas. Dirbant šiuo būdu, ruošinys lieka grūdinimo vonioje tol, kol jo temperatūra išsilygins.

[0003] Naudojant bėgių terminiam apdirbimui sintetinius •

[0004] ^* grūdinimo skysčius, visiškai nepageidautinas bėgio sienelės- užgrūdinimaš. Be to, grūdinimo metu siekiama gauti- smulkią perlitinę metalo struktūrą, o tam reikia išlaikyti maksimalų aušinimo greitį_'. Žinomu būdu nustačius optimalų aušinimo greitį reikalingą smulkiai perlitinei struktūrai gauti, kad nesusidarytų rnartensitas, šis aušinimo greitis bus per didelis .kur kas plonesnei bėgio sienelei.

[0005] .Išradimo, tikslas -• sukurti būdą, leidžiantį išlaikyti optimalų bėgio galvutės aušinimo greitį, tuo pat metu išvengiant nepageidaujamo žymiai plonesnės bėgio sienelės užgrūdinimo. Šis uždavinys pasiūlytame būde sprendžiamas taip: grūdinimas panardinus aušinimo skystyje vyksta tol, kol panardintos dalies paviršiaus temperatūra ją ištraukus yra intervale nuo 450 iki 550°C ir grūdinamos detalės skerspjūvyje temperatūra

[0006] dar. nėra išsilyginusi. Kai panardintos _"bėg^o dalies paviršiaus temperatūra yra intervale nuo 450 iki 550°C, o temperatūra visame skerspjūvyje neišsilyginusi, ruošinys yra ištraukiamas, tuo išvengiant užgrūdintų struktūrų susidarymo, plonesnėje bėgio sienelėje. Tuo - tarpu sulaukus ruošinio skerspjūvyje temperatūros . išsilyginimo įvyktų, nepageidaujamas bėgio sienelės užgrūdinimas. Siūlomam būdui kriterijus yra savalaikis, ruošinio -ištraukimas iš aušinimo skysčio su sintetiniais aušinimo .skysčio priedais, t. y. pasiekus nustatytą paviršiaus temperatūrą intę.rvale nuo 450 iki 550°C. Tai leidžia pasiekti pakankamai mažą bėgio galvutės aušinimo greiti, ir išvengti bėgio' sienelės . užgrūdinimo. Sintetinio aušinimo skysčio, panaudojimas užtikrina ne tįk aušinimo greičio sumažėjimą, bet taip pat palaiko šį greiti, tokiame lygyje, kuris užtikrina tvirtos smulkiaperlitinės struktūros susidarymą bėgio galvutėje. Siūlomame būde grūdinimo procesas pranašesnis ir tuo, kad i, aušinimo skystį pridedamas toks sintetinių priedų, pvz. - glikoli'o arba poliglikolio, kiekis, kad, esant aušinimo skysči'o vonioje temperatūrai intervale nuo 35 iki 55°C ir ruošinio paviršiaus temperatūrai apie 500°C, vyksta perėjimas iš plėvelinio virimo į virimo fazę, t.y. geriausias Ištraukimo momentas. Panaudojant tokį sintetinių priedų, geriausiai glikolio arba

[0007] ^*poliglikolio,. kiekį, kuriam esant aušinimo skysčio vonioje virimo pradžia parodytų tikslų bėgio ištraukimo momentą, gaunamas pastovus ir optimalus grūdinimo rezultatas tiek. bėgio galvutei,•• tiek ir sienelei. Jeigu atitinkamai parinkus sintetinių priedų dalis virimas prasidės, ties bėgio paviršiumi, tai gilesni bėgio sluoksniai tikrai nepavirs perlitu. Tol, kol pasiekiamas virimo taškas, vyksta lėtesnis aušinimas lyginant su aušinimo skysčiu be sintetinių priedų. Pasiekus virimo tašką, aušinimo greitis sparčiai didėja, o aušinimo skysčio virimo taškas parodo gana

[0008] charakteringą, perėjimo iš • palyginti ' lėto .■į palyginti greitą aušinimą ribą, Norint'_'išvengti pernelyg greito aušinimo, ruošinys turi būti ištrauktas: tik pasiekus, virimo tašką arba'tuoj po to. Nustačius tokį plėvelinio virimo tašką, kuomet bėgio ' galvutėje susidaro nuo 20 iki 25 mm gylio optimalus perlito sluoksnis, galima pasiekti, .kad vėliau, po ištraukimo .ir .gilesni bėgio: galvutės sluoksniai_" .-dar pavirsta 'perlitu.. *I'r priešingai, jeigu pasiekus plėvelinį viritną ruošinys būtų paliktas vonioje,. tai dėl nuo . : šio momento .: vykstančio greito; aušinimo prasidėtų martfensi'to susidarymas. Pasiekus, virimo tašką,; toliau, kad būtų _. užtikrintas pilnas perlito susidarymas, : aušinimas lėtai-.vykdomas išėmus iš vonios. Tai, kaip jau buvo minėta, negali /būti. užtikrinta prasidėjus virimui dėl žymiai pagreitė jusio. aušinimo- vonioj e. Dėl .didelio aušinimo greičio vonioje pirmiausia: užsigrūdintų .: mažo skerspjūvio /sienelės ir 'susidarytų nepageidaujajna martensitp struktūra,_', dėl- ko, be abejo,; padidėtų lūžimc

[0009] Taigi,- siūlomame būde svarbu proceso valdymas, parenkant .reikiamą aušinimo /skysčio sintetinių priedų kiekį ir tiksliai nustatant panardintos detalės ištraukimo momentą, tuo išvengiant nepageidauj amo kitų dalių užgrūdinimo..Sintetinių priedų : kiekis, aušinimo skystyje apsprendžia, perėjimoj įš plėvelinio virimo į virimą momentą. Konsteliacija turi būti nustatoma taip, kad, siekiant užtikrinti, tolygų aušinimą, virimo fazė būtų pasiekta paskutinėje aušinimo fazėje' prieš ištraukiant ruošinį. Nustatyta koncentracija nuolat

[0010] ■ atitinkamu būdu kontroliuojama, tam, . kad . ji viso proceso metu būtų. pastovi, ko žinomas technikos lygis nereikalauja..Koncentracijos,, kaip beje ir aušinimo skysčio vonioje temperatūros svyravimai turi didelę įtaką ištraukimo 'momento nustatymui; Tačiau, priešingai žinomam technikos lygiui, vonioje turi būti išlaikyta

[0011] pastovi rečirkūliaci j a . Kalbant apie ruošini, ar bėgi, apiplaunančio skysčio greitį, reikia pabrėžti, kad viso grūdinimo metu jis turi būti - kiek įmanoma pastovus pagal visą ruošinio ar bėgio ilgi,. Tuo tarpu žinomuose grūdinimo būduose, kur ruošinys laikomas panardintas iki visiškos.austenito susidarymo tam, kad būtų gautas . grūdinimo efektas, pakanka tik neperžengti žemutinės, šio parametro. • ribos. Siūlomas būdas, priešingai , aukščiau aprašytiems, apima optimalios panardinimo temperatūros ' ir. panardinimo laiko kombinacijos sudarymą; bėgi'o-^- paviršiaus temperatūra aušinimo pabaigoje turi . būti intervale nuo 450 iki 55'0°C, o temperatūra visame fc>ėgio neturi būti išsilyginusi.

[0012] Dalinio * panardinimo metu, panardinus bėgio galvutę galimas atvejis, kai bėgio pagrindas aušinamas suspaustu oru ir/arba vandens oro miši_niu. Siūlomu būdu geriausiai, grūdinti plieną, kurio sudėtyje yra 0,65-0,85% C, 0/01-1,2% Si, 0,5-3,5% Mn, 0,01-1,0% Cr, o likusi dalis ,f sudaryta iš kitų komponentą.

[0013] Tikslus aušinimo skysčio sintetiniais' priedais koncentracijos parinkimas yra priemonė reikiamam ištraukimo momentui nustatyti; būtent šis momentas yra •perėjimo iš plėvelinio virimo i, virimo fazę metu. Tai leidžia pasiekti struktūros susidarymo optimalius rezultatus po terminio apdirbimo skirtingų profilių bėgiams. • • .

[0014] Toliau .išradimas smulkiau aiškinamas siūlomo būdo atlikimo pavyzdžiais, kartu brėžiniuose parodant grūdinimo metu pasiektus 'kietumo • dydžius. 1 fig, pavaizduotas siūlomu būdu apdirbto bėgio' pjūvis, kartu nurodant kietumo HB pasiskirstymą įvairiose vietose. 2 fig. pavaizduota kietumo pasiskirstymo priklausomai nuo atstumo nuo važiavimo paviršiaus vidurio bėgio sienelės kr.yptimi diagrama.

[0015] Bėgio, o ypač * bėgio galvutės grūdinimo procese prisilaikyta, pavyzdžiui," šių- parametrų. 820°C temperatūros bėgis ir bėgio galvutė buvo panardinti į aušinimo skysti, su sintetiniais aušinimo skysčio pri'edais. Bėgio galvutė, buvo panardinta " į 3 mm gylį.. Esant aušinimo skysčio vonioje temperatūrai. 50°C ir' jo koncentracijai 35%, praėjus 150 sėk. po panardinimo, au š i n amo pavirsi au s temperatūra buvo ' • 505cC. 4 Š iuo momentu, nelaukiant' temperatūros išsilyginimo visame bėgio ar bėgio galvutės skerspjūvyje, panardinta dalis buvo ištraukta.

[0016] Tokiu būdu gautas kietumo pasiskirstymas LJIC profilio bėgyje pavaizduotas 1 fig., kartu nurodant ir kietumo H3 pasiskirstymą įvairiose vietose. Aiškiai matyti, kad bėgio galvutėje kietumo dydžiai.yrą didesni negu. bėgio / sienelėje arba bėgio' pagrinde. - ■■■■*. 2 ^* fig.. pavaizduotoje diagramoje parodytas kietumo pasiskirstymas bėgyje priklausomai • nuo nuotolio(milimetrais) nuo važiavime paviršiaus.

Apibrėžtis

1.. Bėgių ir bėgių galvučių terminio apdirbimo būdas, kuriame bėgiai ir bėgių galvutės pradedami aušinti aušinimo skystyje su sintetiniais aušinimo skysčio priedais pradedant nuo - 720°C, b e s i s kariantis-_^tuo_/V_^kad apdirbimą,, panardinus i, aušinimo • skysti,,. atlieka tol, -kol panardinto ruošinio paviršiaus temperatūra;pasiekia temperatūrų intervalą nūo 450 iki550^cC, o temperatūra. visame ruošinio skerspjūvyje, neišsilyginusi. •' v2 . Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad i, aušinimo skysti, prideda toki, sintetinių priedų, kaip pvz ., gįikolio arba po] i gi i kol i o, . kieki,, kuriam esant •aušinančio skysčio temperatūra vonioje yra intervale nuo 35 iki 55°C, o aušinamo paviršiaus temperatūra yra :intervale nuo 450 iki 550°Cį pasiekia plėveli.nio virimo.pere j imą j, virimo fazę, kuri nurodo ištraukimo momentą.

3. Būdas pagal 1 arba 2 punktus, b o s i s k i r i antis tuo, kad bėgię pagrindą 'aušina suspaustu oru ir/arba vandens ir-oro mišiniu.

4. Būdas pagal vieną iš 1-3 punktų, b e's i s k i r i a n t i s tuo, kad termiškai apdirba_-plieną, kurio.sudėtyje yra 0,65-C,85% C, 0,01-1,2%_:Si, 0,5-3,5% Mn, 0,01-1,0% Cr, o _'likusi dalis sudaryta, iš Fe ir kitų įprastinių komponentų.

Brėžiniai