Введение
ГЛАВА 1. Эксплуатационное содержание и методы упрочнения упругих клемм рельсовых скреплений. перспективы использования стандартных и новых марок сталей для упругих клемм с учетом применения в качестве закалочной среды быстродвижущегося потока воды 14
1.1. Анализ производства упругих клемм рельсовых скреплений 14
1.2. Анализ нагруженности и повреждаемости упругих клемм рельсовых скреплений
1.2.1. Анализ нагруженности упругих клемм рельсовых скреплений при эксплуатационном содержании 22
1.2.2. Анализ повреждаемости упругих клемм рельсовых скреплений 24
1.3. Влияние параметров давления и скорости на закалочное охлаждение стали 34
1.3.1. Влияние сверхвысокого давления 34
1.3.2. Влияние нормального давления 35
1.3.3. Влияние скорости охлаждения 40
1.3.4. Интенсификация теплообмена в области мартенситных превращений и механизмы упрочнения стали 43
1.4. Анализ применения принципов объемно-поверхностной закалки для ответственных изделий и перспективы расширения закалочного охлаждения быстродвижущимся потоком воды на производство упругих клемм рельсовых скреплений 48
1.4.1. Опыт применения объемно-поверхностной закалки тяжелонагружеиных деталей машин 48
1.4.2. Разработка и развитие индукционной поверхностной закалки 53
1.4.3. Конструкционные материалы для упругих клемм рельсовых скреплений и влияние легирующих компонентов на их прокаливаемость 55
1.4.4. Закалочные устройства и охлаждающие среды з
Выводы: 70
ГЛАВА 2. Обоснование применения закалочного охлаждения быстродвижущимся потоком воды для различных конструкционных материалов для упругих клемм рельсовых скреплений 72
2.1. Оценка влияния технологических параметров термической обработки на прочность исследуемых сталей для упругих клемм рельсовых скреплений при изгибе 72
2.2. Образование трещин в стали при закалочном охлаждении в различных средах 76
2.3. Результаты моделирования температурно-структурного и напряженного состояний в прутках пружинной стали после стандартной термической обработки и закалки быстродвижущимся потоком воды 98
2.4. Оценка требуемой прокаливаемости составов сталей для упругих клемм рельсовых скреплений с диаметрами прутков 11 мм; 14 мм; 16 мм; 17мм; 19 мм 108
2.4.1. Постановка задачи 108
2.4.2. Теоретический анализ кинетики охлаждения в изделиях цилиндрической формы в условиях интенсивного охлаждения 110
2.4.3. Выбор вариантов химического состава стали для упругих элементов с диаметрами прутков 11 и 14 мм на основе результатов расчета по приведенной методике 119
2.4.4. Проверка варианта химического состава стали для упругих клемм рельсовых скреплений с диаметрами прутков 16 и 17 мм на основе результатов расчета по методике 124
2.4.5. Апробация расчетных данных прокаливаемости по методике с результатами экспериментальной работы 125
2.5. Усталостные испытания различных образцов сталей для упругих клемм рельсовых скреплений после различных вариантов термической обработки 133
2.5.1. Статистическая обработка результатов усталостных испытаний образцов пружинных сталей 134
2.5.2. Результаты статистической обработки данных усталостных испытаний 136
2.6. Исследование кинетики роста зерна аустенита в стали из рельсового передела, стали 60С2А и стали пониженной прокаливаемости 50ПП 147
2.7. Исследование фазового состава стали рельсового передела после различных режимов термической обработки 149
2.8. Исследование остаточных напряжений в стали 60С2А и стали пониженной прокаливаемости 55ПП после закалки быстродвижущимся потоком воды и отпуска 153
2.9. Исследование неметаллических включений в сталях пониженной прокаливаемости 50ПП и рельсового передела
2.10. Микрорентгеноспектральное исследование зоны разрушения клеммы ЖБР-65 после усталостных испытаний 163
2.11. Микрорентгеноспектральное исследование обезуглероженного слоя на стали 60С2А после печного газового нагрева образца со шлифованной поверхностью и горячекатаного 166
2.12. Определение остаточной деформации после динамических нагружений исследуемых сталей при испытаниях на вертикальном копре 168
2.13. Исследование влияния обжатия упругих клемм рельсовых скреплений в горячем и холодном состоянии на релаксационную стойкость и циклическую долговечность 175
Выводы: 179
ГЛАВА 3. Особенности технологического оснащения производственных линий по изготовлению упругих клемм рельсовых скреплений при использовании в качестве закалочной среды быстродвижущегося потока воды 182
3.1. Установка для входного контроля металлопродукции для производства упругих клемм рельсовых скреплений 182
3.2. Конструктивные параметры закалочных устройств при использовании в качестве охлаждающей среды быстродвижущегося потока воды и влияние параметров индукционного нагрева и охлаждения на качество термической обработки 185
3.3. Системы закалочного охлаждения упругих клемм при промышленном применении 186
3.3.1. Закалочное охлаждение упругих клемм рельсовых скреплений 193
3.3.2. Оптимизация параметров закалочного охлаждения по скорости охлаждения, давлению и стоимостным параметрам водяных насосов 193
3.4. Промышленная реализация технологии закалочного охлаждения быстродвижущимся потоком воды упругих клемм рельсовых скреплений 196
Выводы: 199
ГЛАВА 4. Экономические аспекты внедрения закалочного охлаждения быстродвижущимся потоком воды серийных кремнистых рессорно-пружинных сталей, экономно легированных, сталей рельсового передела и пониженной прокаливаемости при производстве упругих клемм рельсовых скреплений 201
Выводы: 202
Общие выводы: 203
Список использованных источников
