Розділ 1 технологічна частина

1.1 Виробнича програма термічної ділянки

Таблиця 1.1

Найменування	Марка сталі	Розміри деталі в плані, мм	Твердість основного металу, НВ	Твердість накатаної поверхні, НВ	Маса деталі, кг	Річна програма
						шт.	т
Вісь вагонна	ОС	2224×201	197	230	499	6000	3000

1.2 Розробка технологічного процесу термообробки деталі «Вісь»

1.2.1 Аналіз деталі

Рис. Вісь вагонна РУ1Ш

Деталь - вісь вагонна РУ1Ш, призначена для вантажних і пасажирських вагонів. Є складовою частиною колісної пари вагонів магістральних залізниць колії 1520 мм.

Вагонна вісь це елемент колісної пари, на якому встановлюються колеса. Вона являє собою сталевий брус круглого, змінного по довжині поперечного перерізу. Вона є відповідальною деталлю рухомого складу, сприймає на себе через буксові підшипники вагу локомотива або вагона і потім передає його через колеса рейкам.

Вагонні осі розрізняються: розмірами основних елементів залежно від значення сприйманого навантаження, формою шийки осі - для підшипників кочення і підшипників ковзання, формою поперечного перерізу - суцільні або порожнисті. Крім цих ознак, що визначають конструкцію, осі класифікуються: за матеріалом, способом виготовлення, способу торцевого кріплення підшипників кочення - корончатої гайкою або шайбою.

У вагонної осі є дві шийки, предподступічні 2 і подступічних 3 частини, а також середня частина 4 осі

Нестаціонарний режим навантаження при обертанні колісної пари викликає в осі знакозмінні напруги з амплітудами змінюється величини, що вимагає застосування спеціальних заходів, що підвищують межу витривалості осьової сталі. До таких заходів відносяться обточування середньої частини осі і зміцнення всієї поверхні осі шляхом накатки роликами, а також контроль осі ультразвуком або іншими методами дефектоскопії. Гарантійний термін експлуатації осей встановлено 8,5 років, а термін служби - 15 років.

Таблиця 1.2

Вимоги, що пред`являються до матеріалу [ГОСТ 31334-2007]

Тимчасовий опір, σв, Н/мм2	Межа плинності, σт, Н/мм2	Відносне подовження, δ, %	Ударна в`зкість при 20ºС KСU, Дж/см2
Не менш			Середнє значення, не менш	Мінімальне значення
580-610 620-640 650 і більше	300 310 325	20,0 19,0 18,0	49 39 34	34 29 29

1.2.2 Вибір і характеристика обраного матеріалу для виготовлення деталі вісь

Осі вагонів працюють у важких умовах при високих знакозмінних навантаженнях, тому їх виготовляють куванням або штампуванням зі спеціальної сталі марки Ос.В (ОС) осьова вагонна. Для збільшення терміну служби осей буксові шийки, подступічні частини, середню частину осі і їх галтелі піддають поверхневому зміцненню накаткою роликами, що мають сферичну поверхню.

Накатка зміцнює поверхневий шар осі, створює пластичну деформацію поверхні осі на глибині 4-6 мм і збільшує її твердість на 25-30%

Таблиця 1.3

Хімічний склад сталі ОС [ГОСТ 4728-96]

Вміст елементів, %
С	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	S	P
0,42 – 0,50	0,15 – 0,35	0,60 – 0,90	≤ 0,30		≤ 0,25	≤ 0,040

Таблиця 1.4

Механічні властивості сталі ОС

σВ	σ0,2	δ	ψ	KCU	Критичні точки, оС
Н/мм2		%		Дж/см2	А1	А3
700	385	22,0	42,0	49	785	820