автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Совершенствование существующих и разработка новых технологий правки железнодорожных рельсов
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование существующих и разработка новых технологий правки железнодорожных рельсов"
УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. С.11.КИРОВА
На правах рукописи
Колмогоров Сергей Вадимович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ И РАЗРАБОТКА НОШ ТЕХНОЛОГИЙ ПРАВКИ ЖЕЛЕЗНОДОЮЖНЫХ РЕЛЬСОВ
Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Екатеринбург 1991
Работа выполнена на кафедре обработки металлов давлением
Уральского ордена Трудового Красного Знамени политехнического
института имени С.М.Кирова и на производственном объединении
"Уралыйш".
i i • ■ Научный руководитель - профессор, доктор технических
: наук БОГАТОВ A.A.
Официальные оппоненты - профессор, доктор технических ! наук ЗУ ДО В Е.Г.,
Старший научный сотрудник, кандидат технических наук ФРЕЙДЕНЗОН U.E. Ведущее предприятие - Кузнецкий металлургический ком-
бинат
Защита диссертации состоится 20 апреля 1992 г. в 15 ч. на заседании специализированного совета К063.14.02 по присуждению ученых степеней кандидата техничеЬких наук металлургического факультета Уральского политехнического института им. С.М.Кирова
I
(третий учебный корпус, аудитория Мт-421).
Автореферат разослан "__ 1992 г.
Ваш отзыв в одном экземпляре, скрепленный печатью органи -задии, просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, УПИ им. С.М.Кирова, ученому секретарю совета института, телефон 44-85-74.
Ученый секретарь
специализированного совета,
кандидат технических наук Л I С.Н.ЛОГИНОВ
О,
/
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
j
Актуальность проблемы. В нашей стране большая-часть грузооборота приходится на перевозки по железный дорогам, с'тая протяженность которых превышает 150 тис. км. Слозпше погодные ус-лоеия и высокая грузонапряженность предопределяют высокие тре -бования к качеству устанавливаемых в путь рельсов.
Подавляющая часть рельсов выходит из зссплуатации по дефектам, возникающим в концевых частях рельсов. Причем около 20£ рельсов выходят из эксплуатации по причине разрушения по болтовни отверстиям - наиболее опасному виду дефектов.
Используемая в настоящее время в нашей стране технология производства обьёмнозакаленннх рельсов сложилась более 30 - ти лет назад и не позволяет уне выпускать рельсы с достаточной эксплуатационной стойкостью и конкурентоспособностью ка мировой ринке.
Около 8...I3;" выпускаемых на меткомбинатах рельсов отбра -ковивавтся во П класс по причине повышенной искривленности, кон-нов (больпе, чей + 0,5 им). Исследования специалистов ПО "Урал-иаш" доказывают, что при наличии надекннх и точных средств из -нерения 'искривленности процент отбраковки по кривим концам будет еце в несколько раз больпе. Кроме того, порядка 1,5...3 % всех рельсов идут в передел (порезку) потому, что их концевая искривленность не монет быть выправлена па используемых в нас -толпее время прессах.
Совершенствование существующей технологии имеет определенные пределы, поэтому, является актуальным проведение исследований по разработке новых технологий, позволяющих достичь принци-ально нового уровня качества аселезнодорозних рельсов.
Работа выполнена в соответствии с важнейшими направлениями 3
. у
развития технологии производства рельсов, формулируемыми в решениях ежегодной Межведомственной рельсовой комиссии, а так хе на основании комплексных исследований технологии правки рельсов специалистами ПО"Уралмаш".
Цель диссертации: разработка рациональной технологии правки концов рельсов, ее научных основ, технологической схемы пресса ее реализующей, разработка принципиально нового технологи -ческого процесса теплой правки рельсов растяжением.
Для реализации поставленной цели должны быть решены следующие задачи:
1. Выполнить теоретические и экспериментальные исследова -ния как используемой, так и перспективных вариантов технологии правки концов рельсов изгибом.
2. Провести опытно-промышленное опробование рациональной технологии правки концов рельсов.
3. Выполнить экспериментальное моделирование наиболее перспективных способов теплой правки рельсов растяжением, еде -лать оценку их конкурентоспособности по сравнению с используе -мой в настоящее время технологией.
Научная новизна. Сформулирована новая постановка задачи упруго-пластического изгиба конца рельса с тремя болтовыми отверстиями, учитывающая влияние на НДС рельса касательных (6*5) и поперечных (бад ) напряжений, существенно отличающаяся от известных решений, представляющих НДС рельса одноосным.
2. Установлено, что в результате теоретического исследо -вания методом конечных элементов и экспериментального исследования методом тензометрии задачи упруго-пластического изгиба рельса значительное влияние на процесс правки касательных на -пряжений в шейке рельса и на внутренней поверхности болтовых отверстий.
3. Получены новые закономерности изменения НДС металла при правке рельса в зависимости от характера прилагаемой нагрузки и определены рациональные схемы правки концов рельсов.
4. Установлено, что при изгибе рельса поврегденность даже в болтовых отверстиях не превыше! 2...3/S и не монет привести к сокращению срока службы рельсов.
При наличии на поверхности рельса мелких острых дефектов типа задиров, царапин и т.п., при правке рельса возможно его разрушение. Особенно опасны дефекты расположенные на внутренней поверхности болтовых отверстий. Величина возникающей поврегден-ности обратно пропорциональна углу надреза (дефекта) и прямо пропорциональна величине раскрытия угла.
5. Найдены закономерности изменения основных механических характеристик рельсовой стали (пределов упругости и текучести, ударной вязкости, предела усталости, долговечности) в зависи -мости от температурно-скоростных условий процесса теплой правки рельсов и показано, что при рациональных технологических параметрах возможно повышение служебных характеристик на 20...30^.
Практическая ценность. Разработана рациональная техноло -гия правки концов рельсов, существенно снигавдая пластическую деформацию болтовых отверстий и зон контакта с бойками пресса.
?. Доказана необходимость изменения требования ГОСТ, за -прещавщего правку в области болтовых отверстий, что учтено при разработке проекта нового ГОСТ.
3. Разработнная технология частично используется при правка рельсов в РБЦ НТ!Ш, экономический эффект в 1989 г. составил более 800' тыс. рублей.
'ь Разработаны технические требования на рельсоправилышй пресс новой конструкции.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на:
- всесоюзной научно-технической конференции "Повышение качества рельсов, цельнокатаных колес, бандажей и осей путем внедрения прогрессивной технологии производства", Москва, 1986;
- областной научно-технической конференции "Проблемы ка -чества и совершенствования оборудования тяжелого машинострое -ния", Екатеринбург, 1988;
- ежегодных заседаниях Межведомственной рельсовой комиссии;
- технических совещаниях во ВНИШТ.на НТЫК и КИК и в НИИтяжмапе.
Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 7 статьях и авторских свидетельствах на изобретения. Одна из статей переведена в Великобритании.
Объём работы. Диссертация изложена на 146 страницах маки -полисного текста и состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованных источников из 87 наименований, со -держит 29 рисунков, 9 таблиц и 4 приложения.
' ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Состояние производства рельсов
Одна из общих проблем для всех зарубежных и отечественных рёльсопроизводящих заводов - придание концам рельсов необходи -мой прямолинейности. Неудовлетворительная общая и концевая прямолинейность, высокие растягивающие остаточные напряжения являются основными причинами недостаточной эксплуатационной стойкости и неконкурентоспособности отечественных рельсов.
Большая часть производимых в нашей стране рельсов, более 1,5 млн: т, производится объёмнозакаленными. Технология упроч-
6
нения рельсового металла путем его объёмной закалки обладает рядом существенных недостатков. В процессе нагрева под собственным весом за счет ползучести происходит изгиб концов рельсов, при закалке в масле под действием температурных напряжений происходит самопроизвольное искривление концов и средней части рельсов и возникновение высоких остаточных напряжений. Правка рельсов производится в холодном состоянии сперва на роликовых правильных нашшах, а затем концы рельсов - на прессах. Правка обеспечивает требуемый, правда весьма невысокий, уровень пря -молинейности (+0,5 мм на п.м.)., но при этом ухудшает ряд других качественных показателей: формирует неблагоприятные растягивающие остаточные напряжения на поверхности катания головки в средней части рельса и в болтовых отверстиях, снижает ресурс пластичности металла, формирует разновысотность рельсов на концах, уменьшает предел текучести рельсовой стали за счет эффекта Баушингера, приводит к возникновении волнистости рельсов. Некоторые из перечисленных недостатков могут быть устра -нени за счет рационализации используемой технологии правки. Другая часть недостатков связана с неоднородным характером деформации рельса при правке (изгиб) и мохет быть устранена толь ко з случае разработки принципиально новой технологии правки рельсов.
2. Правка концов рельсов.
Наиболее существенным препятствием улучшения качества рельсов является запрещение ГОСТ править концы рельсов, т.е. прикладывать боек ближе,чем в 140 мм от крайнего болтового отверстия. Получается, что при правке рельса с тремя болтовыми отверстиями, боек может прилоаен не блияе, чем в 556 ми от тор-
7
ца рельса. Зто ограничение заметно затрудняет выбор рационального места приложения бойка. В результате перечисленных недостатков, прямолинейность концов рельсов оказывается значительно худшей, чем у западных аналогов, в зонах контакта с бойками и в болтовых отверстиях возникают растягивающие остаточные на -прякения.
Математическая модель. Большинство известных на сегодняшний день теоретических исследований процесса правки концов рельсов изгибом на РПМ и прессах принимают возникающее НДС рельса одноосным. Принятие подобной модели связано с кажущейся простотой процесса правки изгибом, а также с тем, что это оказы -вается достаточным для определения энергосиловых параметров . В действительности же при изгибе рельса, за счет относительно малого расстояния между опорами и особенной конфигурации поперечного сечения рельса, возникает достаточно сложное объёмное НДС. Это подтверждают экспериментальные исследования формоизменения рельса при правке. Правомерность запрета ГОСТ на правку в зоне болтовых отверстий может быть проанализирована только путем учета в решении задачи распределения касательных и поперечных напряжений, т.е. в случае решения как минимум, плоской задачи изгиба рельса.
Поэтому, для решения задачи было принято, что при упруго-пластическом изгибе рельса в нем возникает плоскодеформирован-ное состояние. Материал был принят упруго-пластическим, с ли -нейным законом упрочнения.
На опоре со стороны торца рельса задано отсутствие пере -мещений в вертикальном направлении Цу. = О и сила реакции Р^ , равномерно распределенная по площади контакта ^ . На второй опоре, со стороны длинного конца рельса,задано отсутствие пе -ремещениИ в двух направлениях: Ци = Му = С, а также сила ре-
8
акции Р2, равномерно распределенная по площади контакта Рг На поверхности контакта, с бойком задана сила.правки Р и пло -щадь контакта Р . Площади контакта Р , /ч , Рг - в процессе изгиба рельса остаются неизменными.
Решение задачи было осуществлено методой конечных элеиен-тоз по имеющейся на НО "Уралмаш" готовой программе. Форма элементов - треугольная. В области болтовых отверстий размеры элементов били в несколько раз мельче, чем в остальной части рельса. Переменная толщина рельса учитывалась при решении задачи при записи матрицы жесткости.
НДС металла рельса при правке. Анализ полученных результатов показал, что при правке пластически деформируются не только крайние, наиболее удаленные от нейтральной оси волокна головки и подошвы рельса, что вызвано характером распределения продольных напряжений при изгибе, но и иейка рельса в области между бойком и опорами пресса, что вызвано действием касательных напряжений в иейке. В месте приложения бойка шейка рельса деформируется значительно меньше - касательные напряжения снижаются от края бойка к его центру.
По высоте рельса касательные напряжения увеличиваются до максимальных значений по мере приближения к нейтральной оси рельса; в головке и подошве, благодаря их значительной ширине, касательные напряжения малы и не оказывают заметного влияния на их степень деформации.
В соответствии с продольной эпюрой касательных напряжений в иейке, наибольшие степени деформации болтовых отверстий будут в случае их расположения между боковой поверхностью бойка и опорой пресса, т.е. как раз там, где это допускается ГОСТом.
Коэффициент концентрации деформаций в болтовых отверсти-9
ях при упругопластпческом изгибе рельса невелик и не превыиа -ет 1,2 •• 1,7.
Эпюра степени деформации на внутренней поверхности болтовых отверстий такова, что под углом 45° к продольной оси рельса они достигают максимума, а под углом 135°- минимальных значений. Как раз под таким углом происходит разрушение рельса при правке.
При увеличении длины контакта бойка с рельсом, т.е. при переходе от правки сосредоточенной силой к распределенной на -грузке, увеличивается и протяяенность зоны разгрузки шейки рельса под бойком. Это позволяет располокить болтовые отверстия при правке таким образом, что в них будет отсутствовать пластическая деформация.
Оценка поврекденности накапливаемой при правке. Исчерпание запаса пластичности (поврежденность) при правке концов рельсов крайне невелико, и даже в наиболее пластически деформируемых частях рельса - отверстиях не превышает Следовательно, разрушение рельса при правке может происходить только в случае наличия на внутренней поверхности отверстий дополнительных концентраторов - задиров, мелких трещин, царапин.
Для определения степени деформации в устье мелкого острого поверхностного дефекта использовалось решение Пакклинтока методом линий скольжения. Оказалось, что степень деформации в устье надреза пропорциональна изменению угла надреза. Согласно проведенным расчетам, в случае расположения мелких поверхностных дефектов на внутренней поверхности отверстий поврекден -ность металла в этом месте может достигать единицы, т.е. кри -терия макроразрушения.
Ю
Натурное моделирование процесса правки рельсов. Качествен-' ннй характер распределения деформаций в различных частях рель -са при его -упругом изгибе был определен путем натурного моделирования процесса правки рельса с наклейными на нем более чей стадвадцатью тензорезисторами.
Результаты эксперимента подтвердили выводи сделанные по ре зультатам теоретических исследований.
Характер распределения степеней деформации на внутренней поверхности болтовых отверстий, определенный экспериментально, в случае их расположения мекду бойком и опорами совпадает с пай денными теоретически (рис. I)
1 1
/
1 1 •
т^ттт^т ¿г. 77*ГГ
и— •ч V ( К ч \
>......... —/ -V •
\ • • /
о т ¿ао зоо
Расстояние от опоры X, мм Гис. I. Эпюры относительных деформаций вдоль конца
рельса при его изгибе:-»-£« в головке;-*-
в шейке, боек 100 мм;-*— шейке, боек 300 ми;
-*-£»ув отверстиях, боек 100 !.;м;-о—£,.в стг-ерсти
ЯХ. 006К 300 ;см
п
Эксперимент показал, что при правке в плоскости меньшей жесткости пластической деформации болтовых отверстий не происходит при любом их расположении относительно бойка. Во избежание возникновения скрученности конца рельса, силу правки следует прикладывать не к перу подошвы, а к шейке рельса, перпеидк -кулярно ее поверхности.
Общий вывод по результатам математического и эксперимен -тального моделирования правки рельса в плоскости максимальной жесткости таков: пластическая деформация болтовых отверстий связана с особенностями конфигурации рельса - малой толщине его шейки, а также характером деформации - изгибом. Поэтому, разработать режим правки на прессе, исключающий пластическую дефор -мацию отверстий невозможно, возможно только ее снизить до некоторого сравнительно безопасного уровня, например путем увеличения длины контакта бойка с рельсом.
Производственные испытания. По результатам теоретических и экспериментальных исследований была выбрана рациональная конфигурация бойков обеспечивающая минимальные остаточные напряжения в рельсе в зонах контакта с бойками и в болтовых отверстиях.
В РБЦ НТМК была проведена опытная правка концов рельсов новыми и старыми бойками при разном расположении болтовых от -верстий.
Измерение остаточных напряжений на внутренней поверхности болтовых отверстий после правки показало, что они достигают максимума в точках расположенных на прямой, проходящей через центр отверстия под углом 45° к продольной оси рельса. Величина остаточных напряжений в этих точках достигала 200 ЫПа.
Остаточные напряжения в области контакта бойка с рельсом при правке бойком предложенным автором были в пределах 30 ... £00 МПа, при правке оойком применяемым меткомбинатом - ПО...
2И0 Ша.
Полнопрофильные усталостные испытания экспериментальных рельсов проведенные во ВНИИЖТ подтвердили, что после правки предложенным автором широким бойком усталостное разрушение проходило при гораздо большем числе циклов.
3. Теплая правка рельсов растяжением.
Многие недостатки применяемой в настоящее время технологии правки рельсов, как ухе говорилось, не могут быть устранены простым ее совершенствованием. Эти недостатки связаны, например, с неоднородным характером пластической деформации при правке из -гибом, с формированием разновысотности концевой и средней час -тей рельса, с эффектом Бауиингера.
Известны попытки французской фирмы Сасилор править рельсы в холодном состоянии растяжением. Способ лишен большинства не -достатков классической технологии правки. Недостаток, связан -пый с некоторым повышением поврежденности металла за счет хо -лодной пластической деформации может быть легко устранен за счет увеличения температур деформации до так называемого теплого диапазона. При теплых температурах металл приобретает намного большую пластичность, меньшую прочность, способность к ползу -чести и релаксации. Из литературных источников известны процессы близкие к теплому упруго-пластическому растяжению - это от пуск под напряжением и программное нагружение, которые позволяют значительно улучшить все важнейшие механические характерно -тики стали.
Поскольку процесс растяжения рельсов имеет два заметных не достатка - дискретность и необходимость обрезки зажимаемых концов, целью исследования было доказать его экономическую целесо-
13
образность, т.е., что при определенных температурно-скоростных условиях растяжения рельсов возможно значительное улучшение ва-гнейших механических характеристик рельсовой стали: пределов упругости и текучести, ударной вязкасти, предела выносливости и долговечности.
Исследование и разработка нового процесса правки производилось применительно к технологии производства объёмнозакален-ных рельсов, как наиболее распространенной в нашей стране.
Свойства стали при повышенной температуре деформации. Ис -Следование прочностных и пластических свойств объёмнозакаленн -ной рельсовой стали при испытаниях на растяжение показало, что от 20 до 300°С они почти не меняются. Однако же при 100°С пластичность ( 8 и V ) возрастает более, чем в два раза, уменьшаются прочностные характеристики( б"ог и 6*6) . При дальнейшем повышении температуры эта тенденция сохраняется (рис. 2). Начиная приблизительно с '|00°С сразу на несколько порядков возрас -
тает способность рельсовой стали к ползучести и релаксации. /¿¿И—-------¡—¿м
к$ Л5-
№ № № ¡Г
£а> мс
т
i
Г
^чГ
\
?0
¡0 53
¡0_
го
т т за> ко Температура, °С
¿й?
Рис. 2. Изменение свойств объеынозакаленной рельсовой стали: - предел текучести, -- предел прочности, —к— относительное удлинение,---
относительное сукенио Н
Приведенное свидетельствует о том, что при температуре выше 400°С, вероятно, меняется сам характер деформации, ее природа, а значит, в результате, и свойства стали. Нагрев объёмноза-. каленной рельсовой стали выше 500°С нежелателен, т.к. будет сопровождаться ее разупрочнением. Таким образом, ориентировочный температурный диапазон теплого растяжения будет в пределах 400 ...500°С.
Лабораторное моделирование. Для точного выбора температуры правки растяжением, на образцах было проведено моделирование не которых режимов правил при чОО, 500°С образцы растягивались со скоростью деформации 10 ...10 1/с с остаточным удлинкепием 0,75£, 1,5^. После этого из них изготовлялись стандартные образцы для испытаний на растяжение, на ударную вязкость, на уста -лость.
?1еханические свойства после теплого растяжения. Испытания па растяжение при 20°С показали, что в результате теплой пластической деформации наиболее всего возросло сопротивление на -лыы пластическим деформациям - &ш • После растяжения при "400°С с остаточным удлинением 0,75$ и скоростью деформации Ю-** 1/с оно увеличилось, по сравнению с исходным уровнем, на 372; после такой же деформации при 500°С - на 25£.
Это означает, что возникающие в процессе эксплуатации рельса нагрузки будут вызывать в нем значительно ыеньсие никро -пластические деформации^ что положительно скажется на тре'дино-стсйкости и усталостной прочности.
Условный предел текучести 6м увеличился после деформа -циа на 0,75£ при 400. и 500°С соответственно на 33 и 212. Это примерно в 2,5...1,5 раза больше, чем после холодного растяже -нля на те не 0,75£. На предел прочности . и пластические
характеристики и и У теплая пластическая деформация вли -яния практически не оказывает.
Приведенные механические характеристики баог , &о.г , , ф , определяемые из опытов на растяжение, характеризуй эксплуатационные свойства рельсов лишь косвенно. Поскольку при эксплуатации рельсы подвержены, главным образом циклическим и ударным нагрузкам, то наиболее объективную оценку рельсовой стали после теплой деформации растяжения дадут испытания на усталостную прочность и ударную вязкость.
Испытания на ударную вязкость показали, что предваритель -ная деформация растяжения при 400°С снижает ее'на 11\% , де -формация при 500°С повышает максимум на 19%.
Образцы из теплодеформлрованной стали подвергались также усталости ш испытаниям по методу Велера (знакопеременный симметричный изг.иб с вращением). По сравнению с холодной деформацией предел выносливости рельсовой стали после растяжения на 0,75$ при 400 и 500°С возрос соответственно на 15 и 30^. Долговеч -ность при этом повысилась как минимум в два раза.
Таким образом, наиболее предпочтительней оказалось теплое растяжение при 500°С. Проведенное с помощью электронной микро -скопии исследование субмикроструктуры теплодеформированной рельсовой стали подтвердило, что приращение механических характеристик рельсовой стали связано с образованием некоторой специфи -ческой-иравнопрочной"-дислокационной~ структура.
Теплая деформация рельсовой стали в режиме ползучести, т.е при значительно меньшей скорости деформации (10"^... Ю"5 1/с) дает ту же степень упрочнения при значительно больших остаточ -них удлинениях: при ч00°С - при 500°С - Сочетание
остальных важнейших механических характеристик в этом случае,
вероятно, будет несколько иным.
В целом проведенные исследования показали, что теплая правка растяжением позволит улучшить механические характеристики объёмнозакаленной рельсовой стали максимум на 20...30$.
Экономический эффект от этого намного превысит затраты по обрезке после правки зажимаемых в растяжной машине концов рельсов.
Промышленная технология. В настоящее время отпуск объёмно -захаленной рельсовой стали проводится только для уменьшения остаточных напряжений, возникающих при закалке.
Теплая пластическая деформация (правка) растяжения объём-нозакаленных рельсов, за счет высокой скорости релаксации, приведет к практически полному устранение остаточных напряжений и весь технологический процесс производства будет выглядеть так: нагрев до 850°С и закалка в масле, нагрев до 500°С и упруго-пластическое растяжение, последующее охлаждение на воздухе.
Окончательный, точный выбор скорости деформации, предельной допустимой величины остаточного удлиннения, температуры деформации может быть произведен после натурного растяжения • объёмнозакаленных рельсов в промышленных условиях.
ВЫВОДЫ
1. Сформулирована новая постановка задачи упруго-пласти -ческого изгиба конца рельса с тремя болтовыми отверстиями, представляющая течение металла плоским, существенно отличающаяся от известных решений, представляющих НДС металла одноосным. .
2. В результате теоретического исследования методом кон -нечных элементов и экспериментального исследования методом тензометрии задачи упруго-пластического изгиба рельса было установлено значительное влияние на процесс правки касательных напря -
кепий в шейке рельса и на внутренней поверхности болтовых от -верстпй.
3. Получены новые закономерности изменения НДС металла при правке рельса в зависимости от характера прилагаемой нагрузки и определены рациональные параметры правки концов рельсов.
4. Разработана, исследована, научно обоснована и внедрена рациональная технология правки концов рельсов, существенно сникающая пластическую деформацию болтовых отверстии и зон контакта с бойками пресса.
5. Показана несостоятельность требования ГОСТ, запрещающего правку в области болтовых отверстий, что учтено при разра -ботке проекта нового ГОСТ.
6. Разработка и исследование рациональной технологии правки концов рельсов позволили сформулировать технические требования к-прессу принципиально повой конструкции. В настоящее вре -ш1, при непосредственном участии автора, на ПО "Урзлмап" идет техническое проектирование нового пресса.
7. Установлено, что при изгибе рельса не ослабленного по -верхностними дефектами поврегденность металла далее в наиболее нагруженных частях рельса - болтовых отверстиях не превышает 2 ...3%, что не может привести к сокращению срока службы рельсов. При наличии острых мелких дефектов типа трещин, задиров или царапин при правке рельса возмокно его разрушение. Особенно опасны дефекты расположенные на внутренней поверхности болтовых отверстий.
В. Найдены закономерности изменения основных механических характеристик рельсовой стали в зависимости от температурно-скоростных условий процесса теплой правки рельсов и показано, что при рациональном выборе технологических параметров возможно повышение служебных характеристик на '¿0...30#.
9. Разработан новый способ правки рельсов растяжением в теплом состоянии, защищенный 5-ю авторскими свидетельства™.
10. Разработка и исследование новой технологии теплой правки рельсов растяжением позволили сформулировать технические требования на участок правки растяжением объёинозакаленных рельсов.
II. Экономический эффект от внедрения в РБЦ НТМК рациональной технологии правки концов рельсов составил только в 1989 году более 800 тыс. руб.
Основное содержание диссертации опубликовано в работах:
1. Колмогоров C.B., Макаров Ю.Д., Михайлов О.Н. Формирование остаточных напряжений в термоупрочненном рельсе // Известия вузов. Черная металлургия. 1987. Я б.
2. Колмогоров C.B. Экспериментальное исследование процесса правки рельсов Р65 на роликоправилышх машинах // Повышение качества железнодорожных рельсов и колес: Отраслевой сб., Харьков УкрНИИМет, 1987.
3. Смирнов C.B., Шохин В.А., Колмогоров С.'В. Оценка деформируемости при правке рельсов на РПМ // Обработка металлов давлением: Межвуз. сб. научи, трудов, Свердловск, УПИ, 1987.
Волегов И.Ф., Гавенко Е.З., Колмогоров C.B. Анализ возможных вариантов правки концов рельсов // Конструирование и исследование прокатного оборудования: Сб. научн. трудов, Москва: ВНИИМетМаи, 1937.
5. Колмогоров C.B., Макаров Ю.Д., Быков В.А. Экспоркмен -талыюе моделирование правки концов объёмнозакалешшх рельсов с тремя болтовыми отверстиями // Повышение качества железнодорожных рельсов и колес: Отраслевой сб., Харьков: УкрШШМот,1989
6. Исследование НДС конца рельса при его правке" изгибом// Колмогоров C.B., Макаров Ю.Д., Волегов И.Ф., Гавенко Е.В. Вестник .ВНИ11ЖТ. 1989. ê 6.
7. Термомеханическая обработка рельсовой стали // Колмогоров C.B., Макаров Ii.Д., Быков B.À., Карпов П.П. Конструирование и исследование прокатного оборудования: Сб. научн. трудов, Свердловск: НИИТЯ1МАШ ПО "Уралмаш", 1989.
8. A.c. 1434775 СССР, МКИ3 C2I 8/00. Способ обработки стальных изделий/ С.В.Колмогоров, Е.А.Муравьев, 1).Д.Макаров и др.. (СССР).
9. A.c. 1362034 СССР, МКИ3 C2I 1/04. Способ термической обработки изделий/ С.В.Колмогоров, В.Л.Колмогоров, Ю.Д.Мака -ров, Б.Н.Поляков (СССР).
10. A.c. I3I83I9 СССР, МКИ3 B2I ДЗ/12. Способ правки кольцевых. изделий/ С.В.Колмогоров, И.Д.Макаров, Б.Н.Поляков, С.А. Микульчик, В.П.Казанцев (СССР).
11. A.c. 1434776 СССР, МКИ3 C2I Д9/04. Способ термической обработки рельсов/ С.В.Колмогоров, П.Б.Соколов, Б.Е.Хайкин (СССР).
12. A.c. 1646299 СССР, МКИ3 C2I Д9/04. Способ термической обработки изделий/ С.В.Колмогоров, Ю.Д.Макаров (СССР).
fz^-У .'ji.1^' Iii,
-
Похожие работы
- Исследование влияния холодной правки на прочностные и эксплуатационные свойства сварных рельсов
- Совершенствование базовых элементов технологии прокатки и освоение производства железнодорожных рельсов повышенной эксплуатационной стойкости
- Разработка химического состава и технологии термической обработки железнодорожных рельсов из стали бейнитного класса
- Обоснование и разработка научно-методических основ высокопроизводительной технологии шлифования рельсов в условиях железнодорожного пути
- Повышение эффективности технологического процесса восстановления служебных свойств старогодных рельсов комбинированной обработкой
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)