Спосіб зміцнення сталевих колес

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (it) «л А С 21 D9/34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4655526/02 (22)27.02.89 (46)23.11.91. Бюя. Г* 43 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предпрмятих черной металлургии "Черметмеханизация" (72) В.И.Слицкий, А.А.Костенко, Л.И.Панасенко, А.Н.Емельянов, Л.А.Савченко и Е.Г.Козодаев (53)621.785.79(088.8) (56) РИС. Технология машиностроения, № 2, 78, Реф. 2Б157. Патент США №4492265, кл.В 22 D 19/14,1985 (54) СПОСО6 УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ. КОЛЕС (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к методам упрочнения стальных литых и цельнокатаных колес. Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости. Способ упрочнения стальных колес включает термическую обработку обода, армирование слоя, прилегающего к поверхности катания колеса в радиальном направлении, а на поверхности катания выполняют глухие отверстия, стенки которых обладают твердостью, превосходящей твердость материала, а котором они выпслнены.Угои между норчілью к рабочей поверхности колеса в данной точке и осью Отверстия изменяется в пределах 0-45° 2 з.п ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к металлугии, а именно к методам упрочнения стальных литых и цельнокатаных колес. Известен способ повышения эксплуатационной стойкости колес путем термической обработки, обеспечивающей получение в рабочем слое обода колеса структуры пластинчатого сорбита. Недостатком данного способа является то, что при эксплуатации в поверхностном слое возникают большие контактные напряжения, которые приводят к появлению дефектов типа выкрашиваний. Наиболее близким по совокупности признаков являетсй способ упрочнения рабочих поверхностей литых изделий методом армирования. Недостатком данного способа язляется то, что его невозможно применить для цельнокатаных колес, Кроме Т Г Существует веОО рОЯТНОСТЬ некачественного сцепления материала армирующих волокон с материалом колеса. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости стальных колес. Поставленная цель достигается тем. что на рабочей поверхности колес в радиальном направлении выполняются с помощью лззера в режиме динамического проплавлення глухие о"! верстия диаметром до 1 мм. глубиной до 1/5 толщины упрочненного слоя, твердость стенок которых выше твердости материала рабочего слоя колеса Это позволяет осуществлять более раномерное распределение напряжения по глубине обода 1693094 колеса, что ведет к повышению его эксплуатационной стойкости и увеличивает сопротивление образованию дефектов типа выщербин и расслоений. При этом обеспечивается хорошая связь упрочненных стенок выполненных отверстий с материалом колес, который находится в более пластичном состоянии. На фиг.1 приведена схема выполнения способа; на фиг.2 - график, поясняющий способ. На поверхности 1 катания колеса 2 выполнены глухие отверстия 3, стенки которых имеют твердость выше твердости материала обода колеса. Закаленные стенки отверстий, являясь элементами жесткости, осуществляют связь слоев обода колеса и передают усилия, возникающие в месте контакта с рельсом, в глубь обода. Для проверки возможностей способа колесо{6б50 мм подвергается'сорбитизации на глубину 40 мм, а затем по поверхности катания выполняют отверстия с помощью лазера на глубину 8 мм. Материал колеса сталь 65Г. Получение отверстий осуществляют в режиме динамического проплавления, что позволяет получить закаленные стенки, являющиеся армирующими элементами слоя обода. Лабораторные исследова 5 10 15 20 25 ния минхотвердости показывают, что твердость стенок отверстия в два раза выше твердости материала обода (фиг 2). Ось абсцисс (фиг 2) - расстояние от стенки отверстия в глубь материала Предлагаемый способ позволяет повысить эксплуатационную стойкость стальных литых и цельнокатаных колес за счет более равномерного перераспределения напряжений в ободе и повышенного сопротивления усталостному выкрашиванию Формула изобретения 1. Способ упрочнения стальных колес, включающий термическую обработку обода, армирование слоя, прилегающего к поверхности катания колеса в радиальном направлении, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, на поверхности катания выполнены глухие отверстия, стенки которых обладают твердостью, превосходящей твердость материала, в котором они выполнены. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что угол между нормалью к рабочей поверхности колеса в данной точке и осью отверстия изменяется в пределах 0-45°. 3. Способ поп 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отверстия выполняются на глубину, равную 1/5 толщины упрочненного слоя, Фиг.1 16930Э4 jjj Редактор О. Головач 40 60 Фиг.I 80 WO Составитель А. О решки на \ Техред М.Моргентал Корректор В, Гирняк Заказ 4053 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101