[go: up one dir, main page]

RU2081191C1 - Method of heat treatment of articles - Google Patents

Method of heat treatment of articles Download PDF

Info

Publication number
RU2081191C1
RU2081191C1 RU94038738A RU94038738A RU2081191C1 RU 2081191 C1 RU2081191 C1 RU 2081191C1 RU 94038738 A RU94038738 A RU 94038738A RU 94038738 A RU94038738 A RU 94038738A RU 2081191 C1 RU2081191 C1 RU 2081191C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rails
cooling
water
temperature
rail
Prior art date
Application number
RU94038738A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94038738A (en
Inventor
Г.А. Галицын
А.Б. Добужская
Е.А. Муравьев
А.А. Дерябин
А.А. Киричков
А.И. Мешков
Ю.Я. Агеенко
Original Assignee
Акционерное общество "Уральский институт металлов"
Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Уральский институт металлов", Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Уральский институт металлов"
Priority to RU94038738A priority Critical patent/RU2081191C1/en
Publication of RU94038738A publication Critical patent/RU94038738A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081191C1 publication Critical patent/RU2081191C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, in particular, heat treatment of articles, mainly, rails. SUBSTANCE: method includes heating of article up to austenite region temperature cooling in water heated up to temperature of 75 to 100 C is carried out in several stages. First, article is cooled in water, then, in the air, and finally, again, in water. EFFECT: increased straightness of rails, higher resistance to contact- fatigue failure and, as a result, increased service life of rails due to formation of uniform structure in form of dispersed sorbit of hardening through considerable depth of rail head. 2 cl

Description

Изобретение отстоится к области черной металлургии, в частности, к термической обработке изделий, преимущественно рельсов. The invention is confined to the field of ferrous metallurgy, in particular, to heat treatment of products, mainly rails.

Известен способ термической обработки рельсов, включающий объемный нагрев, охлаждение в масле и отпуск (а.с. N 795038, М. кл. C 21 D 9/04). Он обеспечивает получение рельсов со стабильно высокими механическими и эксплуатационными характеристиками за счет формирования в головке рельса однородной структуры сорбита закалки. Однако разогрев масла при попадании в него рельсов с температурой 850oC приводит к выделению в атмосферу большого количества вредных веществ и загазованности цеха. Вблизи закалочной машины создается задымленность, велика пожароопасность.A known method of heat treatment of rails, including volumetric heating, cooling in oil and tempering (and.with. N 795038, M. C. C 21 D 9/04). It provides rails with stably high mechanical and operational characteristics due to the formation of a uniform hardening sorbitol structure in the rail head. However, heating the oil when rails with a temperature of 850 o C get into it leads to the release of a large amount of harmful substances into the atmosphere and the gas contamination of the workshop. Smoke is created near the quenching machine, a fire hazard is great.

Известен способ термической обработки рельсов, включающий объемную аустенизацию и поверхностное охлаждение головки рельса, движущегося со скоростью 0,4 м/с; охлаждение головки производят непрерывно водовоздушной смесью и струями воды с постепенным увеличением расхода охладителя. После охлаждения поверхностного слоя до 100 400oC производят регулируемое охлаждение всех элементов профиля рельса /1/.A known method of heat treatment of rails, including volumetric austenization and surface cooling of the rail head, moving at a speed of 0.4 m / s; head cooling is carried out continuously by a water-air mixture and water jets with a gradual increase in the flow rate of the cooler. After cooling the surface layer to 100 400 o C produce controlled cooling of all elements of the rail profile / 1 /.

Существенным недостатком этого способа является значительная искривленность рельсов и высокий уровень остаточных напряжений. A significant disadvantage of this method is the significant curvature of the rails and a high level of residual stresses.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ изготовления рельсов, заключающийся в том, что на выходе из стана горячей прокатки рельс выдерживают на открытом воздухе в течение 46 с (меньше 400 с до того момента, пока температура в центре головки не будет составлять 780 680oC). Затем его помещают в водяную ванну, нагретую до температуры выше 75oC и преимущественно до температуры кипения. Продолжительность погружения рельса в водяную ванну меньше либо равна времени, необходимому для достижения не менее 80% аллотропического превращения стали в головке, и составляет 50 90 с. Рельс помещают в водяную ванну в горизонтальном положении подшипником вниз /2/.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a method of manufacturing rails, which consists in the fact that at the exit from the hot rolling mill, the rail is kept outdoors for 46 s (less than 400 s until the temperature in the center of the head is not will be 780 680 o C). Then it is placed in a water bath heated to a temperature above 75 o C and mainly to a boiling point. The duration of immersion of the rail in the water bath is less than or equal to the time required to achieve at least 80% allotropic transformation of steel in the head, and is 50 to 90 s. The rail is placed in a water bath in a horizontal position with the bearing down / 2 /.

Этот способ экологически достаточно чистый, обеспечивает уменьшение остаточной деформации рельсов (повышение их прямолинейности). Существенным недостатком его является неоднородность прочностных свойств и твердости верхней половины головки, являющейся наиболее нагруженным элементом профиля рельса. Наблюдаемое понижение прочности и твердости по глубине головки рельса вызвано особенностями протекания аллотропического превращения. Погружение в воду на 50 90 с приводит к тому, что в поверхностном слое головки происходит мартенситное превращение, а при последующем разогреве за счет тепла нижних слоев самоотпуск. В результате формируется структура, представляющая собой сорбит отпуска. This method is environmentally friendly enough to reduce the residual deformation of the rails (increase their straightness). A significant drawback of it is the heterogeneity of the strength properties and hardness of the upper half of the head, which is the most loaded element of the rail profile. The observed decrease in strength and hardness along the depth of the rail head is caused by the features of the course of allotropic transformation. Immersion in water for 50–90 s leads to a martensitic transformation in the surface layer of the head, and self-tempering upon subsequent heating due to the heat of the lower layers. As a result, a structure is formed, which is a sorbitol vacation.

Охлаждение следующего слоя происходит с меньшей скоростью, и в нем помимо мартенсита образуются участки бейнита; после самоотпуска структура этого слоя представляет собой сорбит отпуска, однако более грубый, чем в поверхностном слое, и участки отпущенного бейнита. The cooling of the next layer occurs at a lower rate, and in addition to martensite, sections of bainite are formed in it; after self-tempering, the structure of this layer is a sorbitol of tempering, however, it is coarser than in the surface layer and areas of tempered bainite.

Охлаждение третьего слоя на глубине, доходящей до центра головки, происходит с еще меньшей скоростью. Это обеспечивает протекание наряду с бейнитным перлитного превращения. Структура этого слоя довольно грубый сорбит закалки и участки отпущенного бейнита. The cooling of the third layer at a depth reaching the center of the head occurs at an even lower speed. This ensures the flow along with bainitic pearlite transformation. The structure of this layer is rather rough sorbitol quenching and sections of tempered bainite.

Таким образом, аллотропическое превращение в данном случае включает в себя мартенситное, бейнитное и перлитное превращения, в результате чего в головке рельса формируются зоны различной структуры. Структурная неоднородность приводит, естественно, к неоднородности свойств и к возникновению трещин контактной усталости при эксплуатации рельсов, что заметно уменьшает срок их службы. Thus, the allotropic transformation in this case includes martensitic, bainitic, and pearlitic transformations, as a result of which zones of various structures are formed in the rail head. Structural heterogeneity naturally leads to heterogeneity of properties and to the occurrence of contact fatigue cracks during operation of rails, which significantly reduces their service life.

Поставлена задача создать экологически чистый способ термообработки изделий, в частности, рельсов, который обеспечит наряду с увеличением прямолинейности рельсов повышение сопротивления контактно-усталостным разрушениям и в конечном счете увеличение срока их службы за счет формирования однородной структуры в виде дисперсного сорбита закалки на значительную глубину головки рельса. The task is to create an environmentally friendly method of heat treatment of products, in particular rails, which along with increasing the straightness of the rails will increase the resistance to contact fatigue damage and ultimately increase their service life by forming a homogeneous structure in the form of dispersed quenching sorbitol to a considerable depth of the rail head .

Поставленная задача достигается тем, что после нагрева изделий до температур аустенитной области охлаждение в воде, нагретой до температуры 75 - 100oC, осуществляют несколько этапов: первоначально изделие переохлаждают в воде от температуры аустенизации до температуры Ar1 (15 20oC) с выдержкой 5 49 с, затем охлаждение проводят на воздухе в течение 5 30 с, а окончательное охлаждение осуществляют в воде.The problem is achieved in that after heating the products to the temperature of the austenitic region, cooling in water heated to a temperature of 75 - 100 o C, carry out several stages: initially the product is supercooled in water from the temperature of austenization to a temperature A r1 (15 20 o C) with exposure 5 49 s, then cooling is carried out in air for 5 30 s, and the final cooling is carried out in water.

Перед окончательным охлаждением осуществляют по крайней мере один цикл охлаждения изделий по режиму воздух вода. Before the final cooling, at least one cooling cycle of the products is carried out in the air-water mode.

Охлаждение в воде можно осуществлять после специального нагрева изделий или после прокатного нагрева. Cooling in water can be carried out after special heating of the products or after rolling heating.

Погружение в воду, нагретую до температуры 75 100oC, только на 5 - 40 с приводит к тому, что температура поверхностного слоя изделия понижается лишь на 15 20oC ниже температуры начала перлитного превращения (Ar1), и в этом слое формируется структура сорбита закалки. В более глубоких слоях металл не успевает охлаждаться до температуры Ar1 и сохраняет структуру аустенита.Immersion in water heated to a temperature of 75 100 o C, only 5 - 40 s leads to the fact that the temperature of the surface layer of the product decreases only 15 20 o C below the temperature of the onset of pearlite transformation (A r1 ), and a structure is formed in this layer sorbitol hardening. In deeper layers, the metal does not have time to cool to a temperature A r1 and preserves the structure of austenite.

Последующее охлаждение изделия на воздухе в течение 5 30 с резко замедляет превращение; структура практически не изменяется и к концу этого этапа представляет собой каркас из сорбита закалки по периметру изделия (в частности, головки рельса) и аустенит в более глубоких слоях. Subsequent cooling of the product in air for 5-30 s dramatically slows down the conversion; the structure remains virtually unchanged and by the end of this stage it is a hardened sorbitol frame around the perimeter of the product (in particular, the rail head) and austenite in deeper layers.

Сорбит закалки представляет собой пластинчатый перлит (ферритокарбидную смесь) высокой дисперсности. Поэтому при последующем погружении изделия в воду и окончательном охлаждении его тепловой поток, двигающийся из глубинных слоев металла к поверхности, многократно встречает на своем пути пластины цементита в поверхностном слое сорбита закалки. Теплопроводность карбидных пластинок (цементита) намного меньше, чем аустенита и феррита (коэффициент теплопроводности цементита -

Figure 00000001
а аустенита и феррита -
0,100 и
Figure 00000002

соответственно. А.А. Шлыков. Справочник термиста, М. 1956 г.)
В результате этого скорость охлаждения заметно снижается, и под поверхностным слоем сорбита закалки по всему сечению изделия развивается перлитное превращение аустенита. Образуется сорбит закалки, который по мере продвижения в глубь изделия становится несколько более грубым.Sorbitol quenching is a lamellar perlite (ferritocarbide mixture) of high dispersion. Therefore, when the product is subsequently immersed in water and finally cooled, its heat flow moving from the deeper layers of the metal to the surface repeatedly encounters cementite plates in the surface layer of quenching sorbitol. The thermal conductivity of carbide plates (cementite) is much less than that of austenite and ferrite (the thermal conductivity coefficient of cementite is
Figure 00000001
and austenite and ferrite -
0,100 and
Figure 00000002

respectively. A.A. Shlykov. Handbook of a thermist, M. 1956)
As a result of this, the cooling rate noticeably decreases, and under the surface layer of quenching sorbitol, the pearlite transformation of austenite develops over the entire cross section of the product. Sorbitol quenching is formed, which, as it moves deeper into the product, becomes somewhat coarser.

Перед окончательным охлаждением может быть осуществлен не один цикл охлаждения по режиму воздух вода, а несколько. Увеличение числа выдержек изделия на воздухе способствует гарантированному понижению скорости охлаждения до уровня, исключающего образование мартенсита и бейнита. Before the final cooling, not one cooling cycle by air-water regime can be carried out, but several. An increase in the number of product exposures in air contributes to a guaranteed decrease in the cooling rate to a level that excludes the formation of martensite and bainite.

Таким образом, при закалке изделий по предлагаемому способу происходит формирование дисперсионной однородности структуры сорбита закалки по всему сечению изделия, тогда как при закалке по способу-прототипу образуется неоднородная структура. Thus, when quenching products according to the proposed method, the formation of dispersion uniformity of the structure of quenching sorbitol occurs over the entire cross section of the product, while when quenching by the prototype method, an inhomogeneous structure is formed.

Сорбит закалки является наиболее благоприятной структурой для рельсов, т. к. он обеспечивает оптимальное сочетание прочностных свойств твердости и сопротивления контактно-усталостных разрушениям. Отпуск или самоотпуск уменьшает остаточные напряжения, возникающие при закалке, и не изменяет структуру. Sorbitol hardening is the most favorable structure for rails, because it provides an optimal combination of strength properties of hardness and resistance to contact fatigue fractures. Tempering or self-tempering reduces the residual stresses that occur during quenching and does not alter the structure.

Формирование однородной дисперсионной структуры сорбита закалки в наиболее нагруженном сечении профиля рельса (верхней половине головки) обеспечивает повышение однородности свойств, контактно-усталостной прочности и эксплуатационной стойкости рельсов. The formation of a homogeneous dispersion structure of quenching sorbitol in the most loaded section of the rail profile (upper half of the head) provides an increase in the uniformity of properties, contact fatigue strength and operational stability of rails.

Предлагаемый способ охлаждения рельсов обеспечивает также повышение их прямолинейности. The proposed method of cooling the rails also provides an increase in their straightness.

В процессе закалки и отпуске не происходит загрязнения окружающей среды и атмосферы цеха продуктами испарения масла, пожароопасность намного меньше, чем при закалке в масло. During quenching and tempering, the environment and the atmosphere of the workshop are not polluted by oil evaporation products; the fire hazard is much less than when quenching in oil.

Экспериментально установлено, что необходимый эффект достигается только при охлаждении в несколько этапов с продолжительностью первоначального погружения в воду 5 40 с и выдержки на воздухе 5 30 с. It was experimentally established that the desired effect is achieved only by cooling in several stages with a duration of initial immersion in water of 5–40 s and exposure to air of 5–30 s.

Если длительность первого погружения в воду менее 5 с, превращение аустенита поверхностного слоя изделия в перлитной области не происходит из-за наличия инкубационного периода. If the duration of the first immersion in water is less than 5 s, the austenite transformation of the surface layer of the product in the pearlite region does not occur due to the presence of an incubation period.

При длительности погружения более 40 с происходит значительное переохлаждение аустенита и в поверхностном слое изделия развивается мартенситное превращение, а в более глубоких бейнитное и перлитное. В этом случае, так же, как при охлаждении по способу-прототипу, формируется неоднородная структура в головке рельса, приводящая к неоднородности свойств и снижению контактно-усталостной прочности. With a duration of immersion of more than 40 s, austenite is significantly supercooled and martensitic transformation develops in the surface layer of the product, and bainitic and pearlitic transformation into deeper ones. In this case, just as during cooling by the prototype method, a heterogeneous structure is formed in the rail head, leading to heterogeneous properties and a decrease in contact fatigue strength.

Длительность охлаждения на воздухе менее 5 с не обеспечивает приостановки превращения. При последующем охлаждении в воде происходит значительное переохлаждение аустенита, приводящее к образованию структурной неоднородности и неоднородности свойств. A cooling time of less than 5 s in air does not provide a suspension of conversion. Subsequent cooling in water causes a significant overcooling of austenite, leading to the formation of structural heterogeneity and heterogeneity of properties.

Если охлаждение на воздухе проводят в течение более 30 с, то развивается перлитное превращение, которое вследствие низкой скорости охлаждения приводит к образованию в металле ниже поверхностного слоя сорбита закалки грубого перлита. По мере продвижения в глубь изделия он еще больше укрупняется. Для этой структуры характерен низкий уровень твердости, прочностных свойств и стойкости против контактно-усталостных разрушений. If cooling in air is carried out for more than 30 s, pearlite transformation develops, which, due to the low cooling rate, leads to the formation of coarse pearlite in the metal below the surface layer of sorbitol. As it moves deeper into the product, it becomes even larger. This structure is characterized by a low level of hardness, strength properties and resistance to contact-fatigue damage.

Экспериментально установлено, что рельсы, обработанные по предлагаемому способу, имеют высокую прямолинейность. It was experimentally established that the rails processed by the proposed method have a high straightness.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ термической обработки изделий отличается от прототипа. A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the inventive method of heat treatment of products is different from the prototype.

Если в способе-прототипе осуществляют однократное охлаждение рельсов в воде, то в предлагаемом способе осуществляют охлаждение в несколько этапов. В способе-прототипе продолжительность погружения рельса в водяную ванну составляет 50 90 с, а в предлагаемом способе 5 40 с. Длительность выдержки рельсов на воздухе после погружения в воду 5 40 с, в способе-прототипе этот этап не выделен. If in the prototype method, a single cooling of the rails is carried out in water, then in the proposed method, cooling is carried out in several stages. In the prototype method, the duration of the rail immersion in the water bath is 50 to 90 s, and in the proposed method 5 to 40 s. The duration of exposure of the rails in air after immersion in water 5 40 s, in the prototype method, this step is not highlighted.

Эти отличительные признаки обеспечивают формирование на значительной глубине головки однородной структуры, получение однородных прочностных свойств и твердости, повышение сопротивления контактно-усталостным разрушениям наряду с обеспечением высокой прямолинейности и повышение срока службы рельса. These distinctive features provide the formation of a homogeneous structure at a considerable depth of the head, obtaining uniform strength properties and hardness, increasing the resistance to contact fatigue fractures along with ensuring high straightness and increasing the service life of the rail.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна". Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty."

Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков предлагаемого изобретения по их функциональному назначению. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new significant features of the invention according to their functional purpose. Thus, the present invention meets the criterion of "inventive step".

Примеры конкретного выполнения. Обработке по предлагаемому способу подвергали рельсы типа Р65 из стали М76 следующего состава: 0,75% углерода, 0,92% марганца, 0,30% кремния, 0,03% фосфора, 0,027% серы. Температура нагрева рельсов под закалку составляла 840oC, температура воды 75 100oC. Охлаждение рельсов производили сначала в воде, затем на воздухе, а потом окончательное охлаждение снова в воде. Варьировались длительность первоначального погружения рельса в воду и длительность выдержки на воздухе. После закалки рельсы подвергали отпуску в печи в атмосфере воздуха при 450oC в течение 2 ч. Рельсы были обработаны также по способу, описанному в прототипе, а именно: после прокатки рельсы выдерживали на воздухе 45 с, затем помещали подошвой вниз в водяную ванну на 75 с. Для оценки качества рельсов определяли микроструктуру головки, прямолинейность, твердость, прочностные свойства и сопротивление контактно-усталостному разрушению. Микроструктуру оценивали металлографическим методом. Прямолинейность рельсов определяли после холодной правки по стреле прогиба с помощью контрольной линейки длиной 1 м и набора щупов (±0,5 мм). Твердость определяли по Бринелю на поверхности катания головки и в поперечном сечении рельса, для чего вырезали из рельсов темплеты. Предел прочности и предел текучести оценивали при испытаниях на растяжение по ГОСТ 1497-73 на цилиндрических образцах диаметром d0 6 мм и расчетной длиной l0 5 d0. Образцы вырезали из верхней половины головки рельса в два ряда. Испытания на контактную усталость проводили на цилиндрических образцах, вырезанных из головок рельсов, при чистом качении цилиндра по цилиндру (без проскальзывания); база испытаний - 7•107 циклов. Полученные результаты представлены в таблице.Examples of specific performance. The processing according to the proposed method was subjected to rails of type P65 made of M76 steel of the following composition: 0.75% carbon, 0.92% manganese, 0.30% silicon, 0.03% phosphorus, 0.027% sulfur. The temperature of the heating of the rails for quenching was 840 o C, the temperature of the water was 75 100 o C. Cooling of the rails was carried out first in water, then in air, and then the final cooling again in water. The duration of the initial immersion of the rail in water and the exposure time in air varied. After quenching, the rails were tempered in a furnace in an atmosphere of air at 450 ° C for 2 hours. The rails were also processed by the method described in the prototype, namely: after rolling, the rails were held in air for 45 s, then placed with the sole down in a water bath 75 sec To assess the quality of the rails, the head microstructure, straightness, hardness, strength properties and resistance to contact fatigue fracture were determined. The microstructure was evaluated by metallographic method. The straightness of the rails was determined after cold dressing on the deflection arrow using a control ruler 1 m long and a set of probes (± 0.5 mm). Hardness was determined by Brinell on the surface of the head and in the cross section of the rail, for which templates were cut from the rails. The tensile strength and yield strength were evaluated during tensile tests according to GOST 1497-73 on cylindrical samples with a diameter of d 0 6 mm and a design length l 0 5 d 0 . Samples were cut from the upper half of the rail head in two rows. Contact fatigue tests were carried out on cylindrical specimens cut from rail heads with a clean rolling of the cylinder along the cylinder (without slipping); test base - 7 • 10 7 cycles. The results are presented in the table.

Анализ их показал, что при охлаждении рельсов сначала в воде, нагретой до 75 100 oC, с выдержкой 5 40 с, затем на воздухе в течение 5 30 с и окончательно в воде с температурой 75 100oC обеспечивается достаточно высокая степень прямолинейности рельсов: максимальная стрела прогиба составляет 0,20 0,30 мм. На значительной глубине головки рельса формируется однородная структура сорбита закалки. Вследствие этого существенно увеличивается однородность твердости и прочности свойств: твердость изменяется от 366 368 НВ на поверхности катания до 353 356 НВ на глубине 16 мм; предел прочности (σв) от 1254 1274 Н/мм2 на образцах из верхнего ряда до 1254 1276 Н/мм 2 на образцах из нижнего ряда; предел текучести (σm) от 912 925 Н/мм2до 908 923 Н/мм2 соответственно. Контактно-усталостная прочность (σк) при этом наибольшая - 1350 1380 Н/мм2.An analysis of them showed that when the rails are cooled, first in water heated to 75 100 o C with a holding time of 5 40 s, then in air for 5 30 s and finally in water with a temperature of 75 100 o C a rather high degree of straightness of the rails is provided: the maximum deflection boom is 0.20 0.30 mm. At a considerable depth of the rail head, a uniform quenching sorbitol structure is formed. As a result of this, the uniformity of hardness and strength of properties significantly increases: the hardness varies from 366 368 HB on the rolling surface to 353 356 HB on a depth of 16 mm; tensile strength (σ in ) from 1254 1274 N / mm 2 on samples from the upper row to 1254 1276 N / mm 2 on samples from the lower row; yield strength (σ m ) from 912 925 N / mm 2 to 908 923 N / mm 2, respectively. Contact fatigue strength (σ k ) with the greatest - 1350 1380 N / mm 2 .

При значениях параметров режима охлаждения, меньших и больших граничных, структура верхней головки рельса неоднородная, местами довольно грубая, вследствие этого твердость резко уменьшается по мере продвижения в глубь головки (от 360 362 НВ до 312 317 НВ), снижаются прочностные свойства (σв до 1226 1228 Н/мм2 до 1090 1120 Н/мм2, σm от 826 833 Н/мм2 до 805 810 Н/мм2) и заметно уменьшается сопротивление контактно-усталостным разрушениям (до 1220 1240 Н/мм2).When the cooling mode parameters are smaller and larger boundary, the structure of the upper rail head is heterogeneous, sometimes rather rough, and as a result, the hardness decreases sharply as it moves deeper into the head (from 360 362 HB to 312 317 HB), and the strength properties decrease (σ in to 1226 1228 N / mm 2 up to 1090 1120 N / mm 2 , σ m from 826 833 N / mm 2 up to 805 810 N / mm 2 ) and the resistance to contact fatigue fractures is significantly reduced (up to 1220 1240 N / mm 2 ).

Таким образом, наиболее высокий уровень свойств достигается при заявляемых параметрах. Thus, the highest level of properties is achieved with the claimed parameters.

Предлагаемый способ термообработки экологически чист. Он позволяет, сохраняя высокую прямолинейность рельсов, повысить однородность структуры и свойств по сечению головки в сопротивление контактно-усталостным разрушениям, что обеспечивает увеличение срока службы. The proposed method of heat treatment is environmentally friendly. It allows, while maintaining the high straightness of the rails, to increase the uniformity of the structure and properties along the cross section of the head in resistance to contact-fatigue fractures, which ensures an increase in service life.

Реализация способа в промышленных условиях не вызывает затруднений, т.к. используется стандартное технологическое оборудование с заменой экологически неблагоприятной закалочной среды масла на техническую воду. The implementation of the method in an industrial environment does not cause difficulties, because standard technological equipment is used with the replacement of an environmentally unfavorable quenching medium of oil with process water.

Claims (2)

1. Способ термической обработки изделий, преимущественно рельсов, включающий нагрев до температуры аустенизации, охлаждение в воде, нагретой до 75 100oС и отпуск, отличающийся тем, что охлаждение с температуры аустенитизации ведут в трех средах, сначала в воде, нагретой до 75 100oС в течение 5 40 с до достижения рельсом температуры на 15 20oС ниже начала перлитного превращения, затем на воздухе в течение 5 30 с и окончательно охлаждают в воде, нагретой до 75 100oС.1. The method of heat treatment of products, mainly rails, including heating to an austenitizing temperature, cooling in water heated to 75 100 o C and tempering, characterized in that cooling from the temperature of austenitization is carried out in three environments, first in water heated to 75 100 o C for 5 40 s until the rail reaches a temperature of 15 20 o C below the onset of pearlite transformation, then in air for 5 30 s and finally cooled in water heated to 75 100 o C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед окончательным охлаждением осуществляют, по крайней мере, один цикл охлаждения рельса по режиму воздух
вода, нагретая до 75 110oС.
2. The method according to claim 1, characterized in that before the final cooling, at least one rail cooling cycle is carried out according to the air mode
water heated to 75 110 o C.
RU94038738A 1994-10-12 1994-10-12 Method of heat treatment of articles RU2081191C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94038738A RU2081191C1 (en) 1994-10-12 1994-10-12 Method of heat treatment of articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94038738A RU2081191C1 (en) 1994-10-12 1994-10-12 Method of heat treatment of articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94038738A RU94038738A (en) 1996-09-10
RU2081191C1 true RU2081191C1 (en) 1997-06-10

Family

ID=20161744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94038738A RU2081191C1 (en) 1994-10-12 1994-10-12 Method of heat treatment of articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081191C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 522751, кл. C 21 D 9/04, 1971. 2. Патент ЕПВ N 0049004, кл. C 21 D 9/04, 1981. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94038738A (en) 1996-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stickels Carbide refining heat treatments for 52100 bearing steel
CA1084822A (en) Process for the controlled cooling of ferrous metal
US2322777A (en) Heat treatment of hardenable steel
Solano-Alvarez et al. White-etching matter in bearing steel. Part I: controlled cracking of 52100 steel
US6364974B1 (en) Quenching apparatus and method for hardening steel parts
US4146411A (en) Hot bar cooling
Han et al. Sliding wear behavior of laser surface hardened austempered ductile iron
Vetters et al. Microstructure and fatigue strength of the roller-bearing steel 100Cr6 (SAE 52100) after two-step bainitisation and combined bainitic–martensitic heat treatment
Peng et al. Laminar plasma quenching-tempering: A rapid surface heat treatment technique for controllable modification of the rail steel
RU2081191C1 (en) Method of heat treatment of articles
Hunkel et al. Size change due to anisotropic dilation behaviour of a low alloy sae 5120 steel
Maji et al. Effect of cooling rate on microstructure and mechanical properties of eutectoid steel under cyclic heat treatment
Totten et al. Advances in polymer quenching technology
Rana et al. Study the effect of various quenching media on hardening behavior of En 9 steel
CN108424999B (en) A kind of heat treatment process of shallow-tank separator driving chain components
RU2194773C2 (en) Method of steel articles working
Fortini et al. Heat treatment of bearing steels: an industrial investigation
RU2124056C1 (en) Method of heat treatment of steel wheels
Crane et al. Fracture toughness of high speed steels
CN109971923A (en) A method for determining the water quenching process of alloy steel
RU2825657C1 (en) Method of heat treatment of railway wheels made of steel
RU2113509C1 (en) Method for heat treatment of connecting rod forgings from alloyed steels
RU2204615C2 (en) Method for thermal treatment of steel constructions with stress concentrators
RU2068449C1 (en) Method for thermal treatment of steel cast cores of frogs
Cryderman Metallurgical Strategies for Higher Strength Induction Hardened Parts

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101013