PL180698B1 - Stal na szyny o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania i sposób obróbki stali na szyny o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania - Google Patents

Abstract

1 · Stal na szyny o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania zawierająca maksymalnie 0,63% wagowych węgla, od 0,10 do 0,35% wagowych krzemu, co najmniej 0, 60% wagowych manganu, maksymalnie 0,050% wagowych fosforu, maksymalnie 0,050% wagowych siarki, oraz żelazo i resztę w postaci zanieczyszczeń, znamienna tym, że składa się z od 0,20 do 0,35% wagowych węgla, od 0,10 do 0,35% wagowych krzemu, od 1,0 do 1,80% wagowych manganu, od 0,01 do 0,030% wagowych fosforu, od 0,005 do 0,030% wagowych siarki oraz dodatkowo od 0,002 do 0,080% wagowych metalicznego glinu, od 0,006 do 0,050% wagowych azotu i od 0,05 do 0,30% pg wagowych wanadu. 2. Sposób obróbki stali na szyny o podwyższonej odporności na pękanie podczas qq przeginania otrzymanej metodami konwencjonalnymi, znamienny tym, że koniec odkształcania w procesie przeróbki plastycznej na gorąco prowadzi się w zakresie tempera- £© tury od 885°C do 970°C, po czym chłodzi się tak odkształconą stal w powietrzu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest stal o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania oraz sposób wytwarzania stali o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania, przeznaczonej do produkcji szyn znajdujących zastosowanie w górnictwie odkrywkowym.

Znana jest stal przeznaczona do produkcji szyn w gatunku St 72 P, według polskiej normy PN-84/H-93421 składająca się z 0,48 do 0,63% wagowych węgla, minimalnie 0,60% wagowych manganu, od 0,15 do 0,35% wagowych krzemu, maksymalnie 0,05% wagowych fosforu, maksymalnie 0,05% wagowych siarki oraz reszty w postaci żelaza i nieuniknionych zanieczyszczeń.

Stal o opisanym składzie znajduje zastosowanie do produkcji szyn wykonywanych metodami konwencjonalnymi. Szyny takie w stanie obrobionym cieplnie spełniają wprawdzie wymagania w zakresie własności mechanicznych, jednakże wykazują stosunkowo niską odporność na pękanie w czasie przeginania, a dla uzyskania wymaganych własności użytkowych wymagają ulepszania cieplnego i dwukrotnego, długotrwałego wyżarzania, co utrudnia ich produkcję i znacznie podraża koszty wytworzenia.

Stal na szyny o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania według wynalazku składa się z od 0,20 do 0,35% wagowych węgla, od 1,0 do 1,80% wagowych manganu, 0,10 do 0,35% wagowych krzemu, maksymalnie 0,030% wagowych fosforu, maksymalnie 0,030% wagowych siarki oraz dodatkowo od 0,002 do 0,080% wagowych metalicznego glinu, od 0,006 do 0,050% wagowych azotu i od 0,05 do 0,30% wagowych wanadu, zaś resztę stanowi żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia.

Sposób obróbki stali o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania wytopionej metodami konwencjonalnymi, znajdującej zastosowanie do produkcji szyn przeznaczonych dla górnictwa odkrywkowego, według wynalazku polega na tym, że koniec odkształcania w procesie przeróbki plastycznej na gorąco prowadzi się w zakresie temperatury od 885°C do 970°C, a następnie chłodzi się tak odkształconą stal w powietrzu.

180 698

Stal o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania według wynalazku, dzięki odpowiedniemu doborowi kompozycji takich składników jak glin, wanad i azot oraz zakończeniu przeróbki plastycznej w odpowiednio dobranym zakresie temperatury spełnia z naddatkiem wymagania w zakresie własności mechanicznych i odporności na pękanie w czasie przeginania, stawiane szynom stosowanym w górnictwie odkrywkowym. Dodatkowo, taki sposób obróbki umożliwia uzyskanie drobnoziarnistej struktury stali zapewniającej jednorodność własności w całej objętości wyrobu.

Sposób obróbki stali na szyny o podwyższonej odporności na pękanie w czasie przeginania jest następuj ący.

Otrzymaną metodami konwencjonalnymi stal o składzie według wynalazku poddaje się walcowaniu, przy czym ostatnią fazę procesu walcowania prowadzi się w przedziale temperatur od 885°C do 970°C, najkorzystniej w temperaturze 940°C, a uzyskane w tym procesie szyny chłodzi się na powietrzu. Szyny otrzymane z obrobionej tą metodą stali posiadają następujące własności mechaniczne: granica plastyczności Re min = 480 MPa, wytrzymałość na rozciąganie Rm min = 700 MPa, wydłużenie A5 powyżej 18%, przewężenie Ż powyżej 45%, twardość minimum = 240 HB, udarność KCV min = 70 J/cm, a ilość przegięć w zakresie sprężystym w stosunku do szyn wykonanych z dotychczas stosowanej stali w gatunku St 72 P jest większa ponad dwukrotnie.

Przykład realizacji wynalazku.

Stal według wynalazku składa się z 0,26% wagowych węgla, 0,17% wagowych krzemu,1,28% wagowych manganu, 0,012% wagowych fosforu, 0,005% wagowych siarki oraz 0,016% wagowych metalicznego glinu, 0,011% wagowych azotu i 0,12% wagowych wanadu. Resztę składu uzupełnia żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia.

Szyny typu ciężkiego o wyróżniku UIC 60 otrzymane z tej stali walcuje się w ten sposób, że koniec walcowania prowadzi się w temperaturze 940°C po czym chłodzi się je na powietrzu.

Uzyskane tym sposobem szyny charakteryzują się. następującymi własnościami mechanicznymi: Re = 540 MPa, Rm = 792 MPa, A5 = 20,8%; Ż = 51,9%, twardość = 248 HB, udarność KCV = 76 J/cm². Szyny te wytrzymują ponad 3 500 przegięć w zakresie sprężystym.

180 698

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Stal na szyny o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania zawierająca maksymalnie 0,63% wagowych węgla, od 0,10 do 0,35% wagowych krzemu, co najmniej 0, 60% wagowych manganu, maksymalnie 0,050% wagowych fosforu, maksymalnie 0,050% wagowych siarki, oraz żelazo i resztę w postaci zanieczyszczeń, znamienna tym, że składa się z od 0,20 do 0,35% wagowych węgla, od 0,10 do 0,35% wagowych krzemu, od 1,0 do 1,80% wagowych manganu, od 0,01 do 0,030% wagowych fosforu, od 0,005 do 0,030% wagowych siarki oraz dodatkowo od 0,002 do 0,080% wagowych metalicznego glinu, od 0,006 do 0,050% wagowych azotu i od 0,05 do 0,30% wagowych wanadu.
2. 2. Sposób obróbki stali na szyny o podwyższonej odporności na pękanie podczas przeginania otrzymanej metodami konwencjonalnymi, znamienny tym, że koniec odkształcania w procesie przeróbki plastycznej na gorąco prowadzi się w zakresie temperatury od 885°C do 970°C, po czym chłodzi się tak odkształconą stal w powietrzu.
3. 3. Sposób obróbki stali według zastrz. 2, znamienny tym, że koniec odkształcania w procesie przeróbki plastycznej prowadzi się w temperaturze wynoszącej korzystnie 940°C.