- •Лекция № 19,20 (дневники) Технология т/о ж/д рельсов.
- •Технологический маршрут
- •Противофлокенная т/о рельсов
- •Упрочняющие т/о рельсов.
- •2.Закалка концов рельсов с индукционного нагрева.
- •Упрочняющая т/о рельсов по всей длине.
- •Объемная закалка в масле 25 м рельсов
- •Поверхностная закалка железнодорожных рельсов с индукционного нагрева.
- •Поверхностная закалка железнодорожных рельсов с объемного печного нагрева
- •Технология термообработки листового проката.
Лекция № 19,20 (дневники) Технология т/о ж/д рельсов.
При движении поезда рельсы испытывают знакопеременные изгибающие напряжения до 240Мпа и высокие удельные контактные давления до 2500Мпа. При проскальзывании колес на кривых участках пути происходит износ головки рельсов. Из-за наличия стыков возникают ударные нагрузки. Наиболее распространено контактно-усталостное повреждение рельсов при эксплуатации.
Рельсы Р75, Р65 и Р50 (буква означает вес 1м рельса в кг) длиной 25м изготавливают из высокоуглеродистой стали М75, М74 (цифра – содержание углерода) с повышенным содержанием марганца 0,75-1,05%. В основном рельсовая сталь - мартеновская сталь.
Пути повышения стойкости рельсов:
-
Снижение металлургических и технологических дефектов (плен, трещин, волосовин, закатов, сегрегаций неметаллических включений, забоин, задиров, поперечных рисок).
-
Повышение содержания углерода до 0,85-0,87% без выделения структурно свободного цементита с целью снижения содержания структурно свободного феррита.
-
Ограничение по сере и фосфору.
-
Легирование Cr,Ni,Mo,V,Nb,Ti и микролегирование РЗМ, Mg, В.
Технологический маршрут
Слитки нагревают (с горячим посадом) в нагревательных колодцах, камерных и методических печах до 1200-1295оС с выдержкой 3час., прокатывают на рельсобалочном стане (температура конца проката не ниже 1100оС), раскат разрезают на мерные длины, затем подвергают противофлокенной т/о, холодной правке, мехобработке: фрезерованию концов рельсов и сверлению отверстий для крепления рельсов, ОТК (техническому контролю), т/о упрочняющей.
Противофлокенная т/о рельсов
Рельсовая сталь является флокеночувствительной. Противофлокенная т/о заключается в замедленном охлаждении или изотермической выдержки рельсов после горячей пластической деформации. Для снижения водорода в стали превращение γ→α должно пройти полностью после прокатки до проведения противофлокенной т/о, т.к. растворимость водорода в α –фазе меньше, чем в γ-фазе, но скорость диффузии водорода в α –фазе меньше. Поэтому при последующей противофлокенной т/о важна температура и продолжительность выдержки.
Режим №1: замедленное охлаждение после прокатки в колодцах замедленного охаждения.
1)Температура при посадке в колодец не менее 500-530оС для проведения замедленного охлаждения для удаления (перераспределения) водорода,
2)Температура воздуха в колодце не менее 350оС,
3)Продолжительность загрузки не более 30-40 мин.(во избежания подстуживания садки ниже требуемой температуры), закрытие крышки герметично,
4)Замедленное охлаждение в течение 7час.,
5)Снятие крышки при температуре 150оС,
6)Выдержка 1,5-2 час. после открытия крышки для последующего медленного охлаждения во избежание создания температурных напряжений в процессе охлаждения.
Недостаток: нестабильность температуры с поверхности и в центре садки.
Режим №2: изотермическая выдержка рельсов в печах непрерывного действия ниже температуры γ→α превращения.
1)Охлаждение рельсов с температуры прокатки до 400-500оС
2)Загрузка в роликовую печь с шириной, равной длине рельса; нагрев до 600-620оС (температура ограничена необходимостью предотвращения значительного разупрочнения рельсов) и выдержка – 2час.,
3)Охлаждение на рольганге- холодильнике,
4)Правка.
Преимущества: 1)большая надежность предотвращения образования флокенов,
2)автоматизация процесса.
Недостаток: вследствие более высокой температуры (600оС) снижается износостойкость и контактно-усталостная прочность сырых рельсов.
После противофлокенной т/о проводится контроль на наличие флокенов УЗД.