Продолжительность обрызгивания колес при закалке с прокатного нагрева

Группы плавок	С+1/4Mn	Продолжительность обрызгивания (сек.) при диаметре колеса, мм						Температура самоотпуска колес в колодцах (по замеру термопарой температуры обода верхнего колеса),С
		950			1050
		Дни недели			Дни недели
		1	2 и 3	4,5 и 6	1	2 и 3	4,5 и 6
1	0,70-0,72	130	140	150	130	140	160	590-610
2	073-0,83	120	130	140	120	130	150	600-615
3	0,84-0,93	110	120	130	110	110	130	620-630

После закалки колеса краном переносятся в колодцы для самоотпуска, где укладываются стопками по 6 шт. в горизонталь­ном положении. Температура самоотпуска 590—640°; продол­жительность 4—5 час (колебания обусловлены темпом произ­водственного потока). Дальнейшее охлаждение колес произво­дится в стопках по полу цеха. С целью уменьшения скорости ох­лаждения на воздухе стопки устанавливаются вплотную одна к другой. Замедленное охлаждение обеспечивает уменьшение теп­ловых напряжений в колесах.

Указанный технологический процесс термической обработки применяется на заводе им. К. Либкнехта.

Характерная для рассмотренного процесса микроструктура колес представлена на рис. 198 и 199. На первом из них пока­зана микроструктура вблизи поверхности катания, на второй — на глубине 30 мм от нее. У поверхности катания структура представляет собой точечный сорбит, а на глубине 30 мм (место образца для механических испытаний) — сорбитообразный рав­номерно травящийся перлит. На рис. 199 видна незамкнутая сет­ка феррита по границам зерен балла 1—2.

Средние значения показателей механических свойств: — 81—83 кг/мм; —13—15%; — 19—23%.

Сорбитизация с прокатного нагрева (II вариант). Применяе­мая на заводе Тейлор технология несколько отличается от при­веденной выше. После выгибки диска колеса с температурой 820—880° поступают на закалочные столы. Обрызгивание про­изводится по схеме I варианта сорбитизации с прокатного нагре­ва. Характерным для завода Тейлор является подстуживание колес перед закалкой, если их температура превышает 880°. После за­калки колеса охлаждаются на специальных стеллажах, находя­щихся у закалочных столов, проходя при этом самоотпуск. Для этого колеса, снимаемые крином с закалочных столов, поворачи­ваются на 90° и в вертикальном положении устанавливаются в один горизонтальный ряд вплотную один к другому. На стеллажах колеса охлаждаются до 100°.

Указанные изменения в режиме закалки и самоотпуска ска­зываются на микроструктуре и механических свойствах колес. В нашем распоряжении не имеется данных о микроструктуре и механических свойствах колес, изготовленных на заводе Тейлор, но воспроизведение указанного режима позволило получить не­обходимые данные. На рис. 200 представлена микроструктура на глубине 30 мм от поверхности катания колеса, подстуженного до 840° и закаленного при продолжительности обрызгивания в 110 сок. Она свидетельствует о недостаточной закалке на глу­бине уже 30 мм. В структуре наблюдаются участки сорбитооб-разного перлита, а также большое число ферритных скоплений. Микроструктура неравномерно пятнистая. Механические свойства характеризуются высоким пределом прочности (95— 100 кг/мм) и низкими пластическими свойствами ( = 7—9%; = 9—12%).

Следует отметить, что самоотпуск на стеллажах ведет к по­лучению в колесах больших тепловых напряжений, чем самоот­пуск в неотапливаемых колодцах.

Рис. 198. Микроструктура колеса, подвергавшегося

сорбитизации с прокатного нагрева (поверхностный слой) х 500

Рис. 199. Микроструктура колеса, подвергавшегося

сорбитизации с прокатного нагрева (на глубине 30мм) х100

Рис. 200. Микроструктура колеса, подвергавшегося охлаждению перед обрызгиванием до 840 (на глубине 30 мм от поверхности катания) х 100

Закалка со специального нагрева в воде с последующим от­пуском. Фирма Карнеги Иллинойс Стил Корп. применяет закал­ку как в масле, так и в воде с последующим отпуском. Для за­калки в воде колеса нагревают в горизонтальном положении в печи с шагающим подом до 810—820°. Нагретые колеса уста­навливаются в вертикальном положении в закалочной машине на специальных роликах, являющихся опорами для колеса и приводящими его во вращение. Вращение происходит с опреде­ленной скоростью в течение заданного промежутка времени, причем в воду погружен только обод на глубину, которая может быть отрегулирована уровнем воды в ванне. После закалки ко­леса загружаются в печь аналогичного типа для отпуска при тем­пературе 450—460°. После отпуска производится замедленное охлаждение до температуры ниже 150°. Твердость обода (по данным фирмы) колеблется в пределах 277—363 НВ.

Завод им. К. Либкнехта практикует закалку колес со специ­ального нагрева при повторной термической обработке, которая производится при неудовлетворительных результатах механиче­ских или копровых испытаний после обычно?! термической обра­ботки с прокатного нагрева, а также для небольшой части ко­лес ответственного назначения. В этом случае колеса нагрева­ются в печах шахтного типа стопками по 6 шт. до 840—860°. Закалка ведется на закалочных столах. Продолжительность об­рызгивания, данные о которой приведены в табл. 29, зависит от содержания углерода в стали.

Таблица 29