Введение к работе
~3~
Актуальность теки. Изделия из низкоуглеродистых низколегированных сталей сирота используются з народном хозяйстве, в том числе и в келезнодоржном транспорте.'
Рост интенсивности эксплуатации подвижного ссстаза, увеличение силового воздействия на него приводит к увеличению повреядае-кости деталей верхнего строения пути, з частности подкладок рель-соБого скрепления типа КБ, изготавливаемых из стали СтЗ.
Необходимость увеличения срока слу;г.би подкладок связана с тек, что. данная . группа изделий по объему потребления металла на транспорте (1,4 млн т а год) занимает второе место после рельсов, а кйзккй срок эксплуатации изделия.(порядка 2-3 лет) требует проведения периодических ремонтов, вызванныйзаменой подкладок, что приводит к. большим -экономический затратам, связанным с перерывами з движении транспорта и бодыгиы массовым расходом стали.
8 связи с этим представляется актуальным реаение задач по улучает» эксплуатационник сеойств стали СтЗ при ее массовом лотребле-, нки.
Существующие способы упрочнения за счет легирования или упрочнения с прокатного нагрева в данном случае неприемлемы, ?га как увеличение степени легирования s условиях массового производства не является экономически выгодным, а использование упрочнения с прокатного нагрева потребует большого выхода из строя металлообрабатывающего инструмента при последующей обработке подкладочной полосы.
В настоящее время наиболее перспективным способом повышения
:-4-
прочности и эксплуатационной стойкости подкладок КБ65 представляется метод объемно-поверхностной закалки, разработанный в надай: стране под руководством профессора К.З. Шепеляковского и. успешно используемый для Еирокого круга деталей в автомобильной промышев- * нести, сельхозмашиностроении и на железнодорожном транспорте(кольца вагонных буксовых подшипников, шестерни локомотизов..
Основной предпосылкой для использования метода объемно-поверхностной закалки являются:создание в результате применения дачного метода термической обработки градиента свойстз по сечении подкладки, что обеспечизает возможность получения в изделии эпюры напряжений благоприятной для деталей, работающих в условиях циклических нагрузок; его экологическая чистота; зозмакность совмещения уста-нозки для объемно-поверхностней,закалки с существующими линиями по производству подкладок и автоматизации процесса.
Цель работы. Несмотря на значительное количество- исследоза-. тельских работ и успепный опыт применен*» метода объемно-поверхностной закалки для 'разнообразных деталей маиин (шестерен, подшипников, полуосей, крестовин кардана и др.), сведений о применении. данного метода термической обработки для деталей из низколегированных низкоуглеродистых сталей типа СтЗ в литературе нет.
В связи с этим возникла необходимость в проведении комплекса исследований прокаливаемосги, структуры, механический свойств, циклической долговечности и внутренних остаточных напряжений в подкладках рельсового скрепления КБ65 (СтЗ) подвергнутых объемно-поверхностной закалке с использованием этих результатов для разработки и внедрения оптимальной технологии упрочнения подкладок рельсового скрепления типа КБ.
В работе были поставленны следуювде задачи:
-анализ' существующих методов упрочнения изделий из низкоугле-родистых низколегированных .сталей типа СтЗ и оценка перспектив и возможностей использования метода объемно-поверхностной закалки для упрочнения подкладок рельсового скрепления КБ55;
-разработка и опробование технологии объемно-поверхностного
упрочнения подкладок КБ65; ,
-анализ структуры, механических и эксплуатационных свойств подкладок после объемно-поверхностного упрочнения;
-оценка возможности уменьшения толщины подкладки КБ65 с последующей термической обработкой на основании результатов стендовых и полигонных испытаний;
-разработка промышленной технологии упрочнения подкладок рельсового скрепления КБ65 в потоке линии Салдинского металлургического завода и технологических требований на проектирование оборудования для массового производства;
-создания нормативно-технической документации на реализацию процесса объемно-поверхностного упрочнения подкладок рельсового скрепления КБ65(СтЗ) и ее применения в качестве упрочняющей технологии с внедрением на транспорте.
Научную новизну данной работы характеризуют следующие основные положения:
теоретическое обоснование возможности применения объемно-поверхностной закалки для упрочнения, изделий из низкоуглеродистой низколегированной стали типа СтЗ, в частности подкладок рельсового скрепления КБ65;
результаты исследования микроструктуры и механических свойств стали СтЗ после объемно-псверхносгного упрочнения в сравнении со стандартным вариантом термической обработки;
- б -
научные сскозы разработки технологии объемно-позерхносткого упрочнения изделий из іглзкоуглерсдистьіч низколегированных сталей типа СтЗ;
обсскозеяие зоэмолност'л укекызгння толцикк юделяз с после-' дуэгуш одъемко-г:оЕерхкос?г-:ьм упрочкеккем.
Все перечисленные полскакиа разработаны зпервые, метод объем-ко-позерхіюсгксй гакалкк для упрочнения изделий из ккзкоугдеродис-тых низколегированных сталей до йаотоякего времени з отечественном и зарубежном мазккостроекии кз применялся.
Практическое значение рабогк -состой? в том, что впервые разра- богач и опробован з производственны* условиях на Саддияскоы метал-. лургическсх* заводе новый технологический процесс объемно-поверхно- . сткого упрочнения подкладок рельсового скрепления КБ65 (сталь СтЗ), зыполнекы исследования упрочненная изделий, соказаввие'их существенное преимущество по сразкекка с подкладками, зыпускаекгмг по-стандартной технологии.
Апробация работы. Основные результаты работы долокекы ка научно-технических советах ео ВНКГО и ка Саадинскем металлургическом зазоде, а также ка 2-ом ( Пенза, 1994) и 3-ем ( Рязань, 1935) собраниях Металловедов России. По результатам работы опубликованы и статьи, материалы использованы при разработке ТУ 14-2Р-298-94 ' "Подкладки скрепления типа КБ65 упрочненные методом объемной закалки. Опытная партия" к ТУ 1132-006-01124328-95 "Подкладки скрепления типа КБ50, КЕ65 упрочненные методом обгемяо-поаерхностнои закалка. Опытная партия".
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит кз введения, пяти глаз, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 153 стр. машинописного текста, содержит 41 ри-
- ? -
сунок и 8 таблиц.
