Siguranța traficului trenurilor depinde în mare măsură de întreținerea, calitatea și durabilitatea căii ferate, în special de elementul său principal - șinele. Problema îmbunătățirii performanței șinelor, în ciuda rezultatelor pozitive obținute în asigurarea calității oțelului, rămâne relevantă. LA conditii moderne exploatare căi ferateîn timpul deplasării transportului greu, sarcina materialului rulant pe osie poate ajunge la 35 de tone, iar viteza de deplasare a trenurilor de mare viteză până la 250 km/h. Este necesar să se determine bazele științifice și tehnice pentru rezolvarea problemelor legate de creșterea stabilității operaționale a șinelor. Alături de cercetarea științifică, sunt necesare soluții tehnice pentru a îmbunătăți tehnologia producției feroviare interne, noi modalități și oportunități de îmbunătățire a fiabilității șinelor. Durata de viață a șinelor de cale ferată este în mare măsură determinată de structura și proprietățile mecanice ale oțelului. În acest sens, rolul cercetării în domeniul fizicii metalelor și al științei metalelor este în creștere în crearea unor clase de oțel mai avansate care pot oferi rezistență pe termen lung a produselor în timpul funcționării.

Pentru condițiile de utilizare pe căile ferate din Rusia a unei căi care nu se îmbină, calitatea îmbinărilor sudate este supusă cerințe stricte, și anume: trebuie să aibă rezistență mare, să aibă o structură uniformă și să asigure dreptatea genelor de-a lungul suprafeței benzii de rulare și a marginii laterale de lucru a capului șinei. Metodele metalurgice de îmbunătățire a fiabilității îmbinării sudate a șinelor călite volumetric din oțel electric includ: optimizarea compoziției chimice pentru elementele principale și conținutul total de impurități; îmbunătățirea ductilității șinelor printr-o anumită reducere a durității; puritatea oțelului prin incluziuni nemetalice. Problemele de îmbunătățire a fiabilității unei îmbinări sudate sunt de o importanță deosebită în legătură cu crearea șinelor de mai multe categorii care diferă într-un set de proprietăți mecanice.

Criza financiară a făcut ajustări la calendarul și procedura pentru reconstrucția magazinelor interne de șine și grinzi pentru producția de șine de 100 de metri întărite diferențial care îndeplinesc cerințele noului standard national pe şinele de cale ferată.

În ultimii ani, concurența a crescut pe piața feroviară rusă. Nevoia de șine pentru traficul de mare viteză de până la 250 km/h, cauzată de necesitatea organizării unui astfel de trafic pe căile ferate rusești, ca parte a implementării programului „Strategia de dezvoltare a transportului feroviar în Federația Rusă până în 2030” este mulțumit de furnizarea de șine japoneze. Este planificată să se realizeze certificarea șinelor pentru traficul de mare viteză de producție poloneză și italiană. Întreprinderile rusești nu participă încă la licitații pentru furnizarea unor astfel de șine din cauza discrepanței dintre nivelul tehnic al bazei de producție. Prin urmare, problema termenelor pentru finalizarea reconstrucției magazinelor interne de șine și grinzi devine extrem de relevantă pentru a menține volumul livrărilor de șine pentru piata ruseasca. Volumul acestei piețe doar pentru traficul de mare viteză creat în Rusia cu o lungime totală de 13.190 km este de 1 milion 700 mii tone șine de tip R65. Căile Ferate Ruse au elaborat o strategie pentru dezvoltarea transportului feroviar în Federația Rusă până în 2030. Principalele activități ale acestei strategii includ construcția de linii cu trafic de mare viteză și mare viteză. Odată cu dezvoltarea unei astfel de mișcări, cerințele pentru elementele suprastructurii pistei cresc brusc, inclusiv. și la șine. Durata de viață a șinelor determină în mare măsură timpul de funcționare și, în consecință, volumul anual de reparații.

S-a făcut multă muncă la fabricile de fier și oțel din Novokuznetsk și Nizhny Tagil pentru a dezvolta tehnologie și echipamente pentru producția în masă a produselor metalice feroviare. Au fost implementate multe soluții tehnice noi în domeniul producției și exploatării șinelor și elementelor de fixare a șinelor legate de procesul de modernizare capacitatea de producțieși noile tehnologii în domeniul transportului feroviar, ca urmare, producătorii și consumatorii de produse metalice feroviare au redus semnificativ costurile de stăpânire a producției de produse feroviare cu noi proprietăți de consum și, în consecință, organizarea traficului de mare viteză și greu. .

În același timp, durata de viață a celor mai bune mostre de șine străine este de 1,5 ori mai mare în comparație cu acest indicator pentru șinele producătorilor autohtoni, care este în intervalul de 700 de milioane de tone. brut. JSC „Căile Ferate Ruse” sprijină eforturile producătorilor care vizează îmbunătățirea radicală a calității șinelor.

Testarea pe teren a categoriilor promițătoare de șine din oțeluri hipereutectoide și microaliate produse de NKMK au fost finalizate cu succes, ceea ce deschide oportunități pentru certificarea în RS FZHT și livrarea ulterioară a șinelor interne cu rezistență crescută la uzură și rezistență la frig către căile ferate rusești.

În legătură cu organizarea traficului de mare viteză pe căile ferate rusești, activitatea producătorilor străini de șine feroviare a crescut brusc, ceea ce face problema accelerării modernizării bazei de producție feroviară rusă în ceea ce privește menținerea volumelor de aprovizionare cu șine pentru JSC Căile Ferate Ruse extrem de urgent.

Șine produse de fabricile de fier și oțel din Novokuznetsk și Nizhny Tagil în timpul testelor pe teren la EK VNIIZhT, incl. certificare, arată rezultate care se apropie de rezultatele celor mai bune mostre din lume, ceea ce indică faptul că rețeaua este în prezent alimentată cu șine interne de înaltă calitate. Finalizarea reconstrucției atelierelor interne de șine și grinzi va face posibilă producerea șinelor care nu sunt inferioare în condiții de exploatare comparabile în ceea ce privește costurile de întreținere a căii și timpul de livrare față de șinele de producție japoneză, franceză și austriacă.

Studiul legilor fabricării oțelului și formării metalelor ajută la alegerea celor mai optime moduri procese tehnologice, necesar principal și echipament auxiliar. .

Principalele rezultate ale implementării industriale a noilor soluții tehnice și îmbunătățiri operaționale în procesul de producție feroviară la OJSC NKMK

Pe baza a numeroase studii teoretice și experimentale, s-a stabilit că rezistența șinelor la uzură și deteriorare prin defecte de oboseală de contact crește semnificativ pe măsură ce structura este rafinată. În această direcție, s-au desfășurat un număr mare de lucrări de cercetare și experimente industriale și anume: a fost dezvoltată și patentată o tehnologie pentru producerea șinelor cu rezistență sporită la uzură din oțel cu conținut de carbon de până la 0,90% și aditivi de microaliere. de vanadiu (0,07 - 0,08%) și azot (0,012 - 0,017%). În cursul observațiilor operaționale la secțiunea trecătoare Irkutsk - Slyudyanka a Căii Ferate din Siberia de Est, care diferă un numar mare secțiuni cu rază mică, au evidențiat rezistență mare la uzură a șinelor din oțel cu compoziție hipereutectoidă - uzura lor laterală specifică a fost de 0,076 - 0,072 mm la 1 milion de tone de marfă brută, în timp ce pentru șinele standard ajunge la 0,124 mm. O creștere suplimentară a conținutului de carbon este limitată de formarea de cementită liber structural de-a lungul granițelor coloniilor de perlită sub formă de grilă, ceea ce duce la o scădere bruscă a rezistenței la impact a oțelului și a rezistenței dinamice a șinelor. .

O altă direcție importantă este crearea șinelor de fiabilitate la temperatură scăzută. Tehnologie nouă Producția de astfel de șine a făcut posibilă asigurarea siguranței traficului la temperaturi de minus 40 ° C și mai mici. Potrivit serviciilor de cale pe drumuri situate în zone cu condiții climatice severe, capturile unice din cauza defecte sunt de 2,0-2,5 ori mai multe iarna decât vara. Temperaturile scăzute au un efect deosebit de nefavorabil asupra dezvoltării fisurilor de oboseală în capul șinelor așezate pe o cale fără sudură, precum și asupra ductilității și tenacității, ceea ce duce la o posibilă rupere fragilă a șinei. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea la temperatură scăzută a metalului șinelor, este necesar să se asigure formarea unei structuri cu granulație fină datorită formării carbonitrurilor de vanadiu, care este posibilă cu o cantitate suficientă de vanadiu și azot în oțel. S-a stabilit că obținerea garantată a rezistenței la impact cerută a șinelor de fiabilitate la temperaturi scăzute este asigurată cu un conținut de azot de 0,010 - 0,020% și vanadiu 0,07 - 0,08%.

Datorită optimizării compoziției chimice a oțelului electric șinelor de carbon și utilizării tehnologiei de întărire cu carbonitrură, s-a obținut o creștere semnificativă a duratei de viață a șinelor la nivelul standardelor mondiale, ceea ce a asigurat producția de peste 1 miliard de tone brute. .

În ultimii ani, a fost conturată o nouă direcție în dezvoltarea transportului în Rusia - construcția de linii de cale ferată de mare viteză. Necesitatea de a crea șine categorie noua a devenit un alt stimulent pentru a căuta soluții tehnice promițătoare, precum și pentru a îmbunătăți tehnologiile existente. În special, au fost dezvoltate și brevetate compoziția chimică și tehnologia pentru producerea șinelor din oțel slab aliat E76KhGF. Aceste șine în stare laminată la cald au avut o calitate satisfăcătoare în ceea ce privește incluziunile nemetalice, macrostructura, rezistența piloților, caracteristicile mecanice, stratul decarburat și tensiunile reziduale. Asigurarea dreptății șinelor a necesitat soluții tehnice care vizează îmbunătățirea modului de îndreptare, utilizarea mașinilor de îndoit și răcirea tălpii pe toată lungimea șinei înainte de călire, precum și optimizarea modurilor de călire și călire. Acest lucru a făcut posibilă stabilirea producției de șine pentru trafic combinat de mare viteză.

După cum arată practica, în timpul funcționării pe șine, deteriorările termomecanice apar adesea din cauza transformărilor structurale din oțel. Datorită alunecării roții pe suprafața de rulare a capului șinei în zona de contact, apar schimbări structurale și de fază instantanee, însoțite de formarea unei structuri secundare (zonă albă negravare), care se caracterizează prin duritate ridicată și fragilitate. La modelarea procesului de încărcări de impact asupra probelor de oțel cu conținut diferit de carbon și elemente de aliere, s-a evidențiat că formarea structurilor secundare depinde de compoziția chimică a oțelului. S-a stabilit că rezistența șinelor la formarea defectelor de origine termomecanică crește odată cu scăderea conținutului de carbon din oțel. În acest sens, o altă direcție promițătoare în dezvoltarea producției de șine a devenit crearea unei noi generații de șine - cu o structură bainitică. Formarea unei astfel de structuri cu un complex de proprietăți mecanice ridicate se realizează prin limite raționale de concentrație a elementelor de aliere.

Experimentele de laborator și industriale efectuate au făcut posibilă dezvoltarea și brevetarea compozițiilor chimice ale oțelurilor șinelor bainitice. Dintre seria de călduri, cea mai interesantă a fost oțelul care conținea (fracție de masă, %): 0,32 C; 1,48 MP; 1,21 Bc 1,0 Cr; 0,2 - 0,3 Mo; 0DZ V; 0,012 N. Șinele experimentale s-au remarcat printr-un complex de proprietăți îmbunătățite și o fabricabilitate satisfăcătoare, datorită alierei economice au avut un cost redus și, nu mai puțin important, au făcut posibilă abandonarea tehnologiei dăunătoare pentru mediu a călirii volumetrice a uleiului.

Datorită faptului că dezvoltarea producției feroviare în direcția utilizării noilor oțeluri nu necesită investiții de capital semnificative și reconstrucție, aceasta poate fi recunoscută în prezent ca o prioritate. În paralel, se efectuează cercetări privind dezvoltarea productie industriala tehnologie avansată de călire diferențiată a șinelor. Acest lucru va asigura transport feroviarșine cu mare fiabilitate și durată de viață.

Astfel, ca principalele direcții de dezvoltare a producției feroviare la OAO NKMK trebuie remarcate următoarele: utilizarea oțelului rezistent la uzură cu un conținut crescut de carbon (până la 0,9%) și aditivi de microaliere (0,070,8% V; 0,012). - 0,017% N); producția de șine de mare încredere pentru funcționarea la temperaturi climatice scăzute din oțel care conține 0,01 - 0,02% N și 0,07 - 0,08% V); utilizarea oțelului bainitic, care are un set echilibrat de proprietăți mecanice, precum și a oțelului electric slab aliat pentru șinele de înaltă precizie destinate autostrăzilor de mare viteză.

Calitatea șinelor OAO NKMK

La OAO NKMK, tehnologia de producție feroviară în ansamblu include topirea în cuptor electric, tratarea în afara cuptorului, evacuarea, turnarea pe mașini de turnare continuă, încălzirea pentru laminare în cuptoare PSHB, laminarea, îndreptarea într-un îndreptat cu role, tratamentul termic (călire în ulei cu revenire) sau absența acestuia, editare în mașină de îndreptat cu role.

Sunt produse șine cu următoarele scopuri și categorii:

1. Șinele feroviare de tip R65 pentru uz general sunt fabricate din oțel carbon (carbon mediu 0,75%) grad E76F, care sunt împărțite în categoriile H și T1 conform GOST R 51685-2000.

KCU+20 s = Yu J/cm) și duritate (285-331 HB). Nivelul specificat de proprietăți mecanice este asigurat de structura perlită, care se formează peste secțiunea transversală a șinei după rulare. Șinele din această categorie sunt operate în principal pe mașini și metrouri.

Sinele categoria T1 se caracterizează prin rezistență mai mare (s = 1177-1373 N/mm2, ax = 800-1030 N/mm2), ductilitate (Ô = 8,0-17%, \|/ = 29-47%), șoc l l vâscozitate (KSu + 20 s \u003d 25-60 J / cm) și duritate (341-401 HB). Nivelul specificat de proprietăți mecanice este asigurat de o structură de perlită fin dispersată, cu zone mici de ferită, care se realizează prin tratament termic de întărire - călire în vrac în ulei. Șinele din această categorie sunt utilizate pe scară largă pe marea majoritate a căilor ferate rusești.

2. Șinele feroviare în scopuri speciale se împart:

Sinele tip R65 de fiabilitate la temperaturi joase (NE) conform TU 0921-118-011243282003 sunt realizate din otel carbon (carbon mediu 0,75%) grad E76F, microaliat cu vanadiu (0,07%) si azot (0,012%). Șinele de fiabilitate la temperaturi scăzute au un nivel de proprietăți mecanice și duritate similare șinelor din categoria T1 și se disting printr-un nivel crescut de rezistență la impact la temperatură

0 2 minus 600С (KSi.bo s = 25-60 J/cm). Un nivel crescut de fiabilitate la temperaturi scăzute, împreună cu un nivel suficient de ridicat de rezistență, ductilitate și duritate a șinelor, este asigurat de o structură de perlită fin dispersată cu granulație fină, cu zone nesemnificative de ferită, care este realizată prin influența combinată a tehnologiilor. - călire în vrac în ulei și microaliere a oțelului cu vanadiu și azot. Șinele de fiabilitate la temperaturi scăzute nu au analogi în străinătate și sunt destinate funcționării în regiuni cu un climat rece (căile ferate din Siberia de Est, Trans-Baikal, Krasnoyarsk).

Șinele de tip R65 și R65K cu rezistență crescută la uzură și anduranță la contact (IE) conform TU 0921-125-01124328-2003 sunt fabricate din oțel cu conținut ridicat de carbon (carbon mediu 0,90%) grad E90AF, microaliat cu vanadiu (0,08%) și azot (0,014%). Datorită conținutului de carbon de peste 0,80% în oțel, aceste șine se numesc hipereutectoide. Sinele hipereutectoide sau șinele cu rezistență crescută la uzură se caracterizează printr-un nivel crescut de duritate (400-415 HB) și rezistență (ab = 1352-1400 N/mm2, la = 900-1111 N/mm2). În același timp, aceste șine rețin suficient nivel inalt plasticitate (S = 11%, c/ = 37%) și rezistența la impact la temperaturi pozitive și negative (KCu + 2o °c; -bo °c = 25-27 J / cm2). Setul de proprietăți specificat este asigurat de o structură omogenă de perlit fin dispersat, cu granulație fină, obținută ca urmare a călirii volumetrice în ulei datorită conținutului crescut de carbon și microalierea oțelului cu vanadiu și azot. Șinele cu complexul specificat de proprietăți mecanice se caracterizează prin rezistență ridicată la uzură și rezistență la oboseală de contact și nu au analogi în străinătate. Astfel de șine sunt operate în Rusia pe secțiuni încărcate cu marfă, în secțiuni curbe cu o rază mică (600 mm sau mai puțin) ale căilor ferate din Siberia de Est și Transbaikal.

Sine tip R65 pentru trafic combinat de mare viteza conform TU 0921-07601124328-2003, care se impart in versiuni CCI si CC2.

Șinele din versiunea CCI sunt fabricate conform tehnologiei similare șinelor din categoria NE, cu cerințe suplimentare sporite pentru dreptate.

Sinele versiunea CC2 sunt fabricate conform tehnologiei similare cu șinele din categoria Tic, cu cerințe suplimentare de dreptate sporite.

Șinele versiunilor CCI și CC2 sunt proiectate pentru funcționarea pe secțiuni combinate de mare viteză cale ferată respectiv, în zonele cu climă rece și partea europeană a Rusiei.

Șine tip R65 din oțel crom slab aliat pentru trafic de mare viteză conform TU 0921-220-01124328-2006, care se împart în funcție de clasa de dreptate și torsiune în versiune SP care îndeplinește cerințele pentru șinele de categoria T1 și BC versiune cu cerințe crescute.

Șinele de execuție SP și VS sunt realizate din oțel cu crom slab aliat de calitate E76KhGF. Șinele SP și VS se caracterizează printr-un nivel destul de ridicat de duritate (352 HB) comparabil cu duritatea șinelor din categoria T1 și NE. În același timp, puterea (av

Aproximativ l 11 bON / mm, bou \u003d 740 N / mm), ductilitate (6 \u003d 10%, \| / \u003d 16%) și rezistența la impact (KCU + 20 s \u003d 17 J / cm2) a șinelor sunt oarecum superioare șinelor din categoria H. Setul specificat de proprietăți mecanice este asigurat de structura perlită, realizată fără tratament termic prin aliarea oțelului cu crom.

Șinele din oțel crom slab aliat sunt proiectate în primul rând pentru traficul de pasageri de mare viteză, unde sunt necesare o dreptate și rezistență sporită la uzură.

Șinele de înaltă rezistență tip R65 din oțel bainitic conform TU 0921-167op-01124323-2003 sunt realizate din oțel slab aliat de calitate 30KhG2SAFM. Șinele se caracterizează prin rezistență (ab = 1265 N/mm2, ot = 1040 N/mm2) și duritate (338 HB) comparabile cu șinele din categoria T1. O caracteristică distinctivă a șinelor din oțel bainitic este nivelul lor ridicat de ductilitate (ô = 14,5%, \j/ = 48,5%) și rezistența la impact (KCU + 2o ° c = 73 J / cm2, KCU -bo ° s - 28 J/cm2). Setul specificat de proprietăți mecanice este asigurat de o structură bainitică formată peste secțiunea transversală a șinei în stare laminată la cald după revenire, datorită alierei oțelului cu carbon mediu cu crom, mangan și siliciu.

Domeniul de aplicare al acestor șine nu este în prezent definit și necesită cercetări suplimentare și teste de teren.

3. Șine tipuri de șine R50 și R65 pentru metrou conform TU 0921-15401124328-2003 sunt realizate din oțel carbon E76F folosind o tehnologie similară șinelor de categoria H. Setul de proprietăți mecanice ale șinelor pentru metrouri este scăzut și tipic șinelor de categoria H. oboseală de contact redusă rezistență și rezistență la uzură.

Șinele sunt, de asemenea, fabricate din oțel cu crom slab aliat, clasa E78HSF, care se caracterizează prin rezistență crescută la oboseală prin contact și rezistență la uzură datorită conținutului crescut de carbon și crom din oțel. Nivelul proprietăților mecanice ale acestor șine experimentale este comparabil cu nivelul proprietăților șinelor pentru mișcare de mare viteză din oțel de calitate E76KhGF. Șinele din oțel crom sunt în prezent în curs de dezvoltare.

4. Șinele ascuțite OR50, OR65 conform GOST 9960 - 85 sunt fabricate din oțel carbon (carbon mediu 0,73%) grad E73V. În funcție de nivelul proprietăților mecanice și al structurii, șinele din acest oțel sunt comparabile cu șinele din categoria H.

De asemenea, șinele ascuțite sunt fabricate din oțel de calitate E76HSF conform TU 0921-03801124328-2007. În ceea ce privește proprietățile mecanice și structura, aceste șine sunt comparabile cu șinele pentru traficul de mare viteză din oțel E76KhGF și șinele de metrou din oțel E78KhSF, dar diferă într-un nivel mai scăzut de duritate, rezistență și ductilitate.

Șinele ascuțite sunt folosite pentru fabricarea cotelor.

5. Șinele de tramvai canelate conform TU 14-2R-320-96 sunt realizate din oțel carbon de calitate E76. În ceea ce privește proprietățile mecanice și structura, șinele de tramvai corespund șinelor din categoria H și au valori scăzute de rezistență (av = 940-1030 N/mm2, st = 540-620 N/mm2), ductilitate (8=6-9,5). %, y= 11-17%) și duritate (285-321 HB).

6. Șine de cale ferată de tip RP 50, RP65 pentru rutele de transport industrial în conformitate cu GOST R 51045-97 și TU 14-2R-409-2006. Șinele sunt fabricate din oțel carbon de clase 76, 76F și E85F. Cerințele tehnice pentru aceste șine în toate caracteristicile sunt mult mai mici decât pentru șinele din categoriile de mai sus.

De regulă, șine de uz general din categoriile T1 și H, precum și șine speciale din versiunile NE, IE, CCI, CC2 care nu satisfac cerinte tehnice standardul și specificațiile relevante.

În ultimii ani, s-a depus multă muncă la fabrică pentru modernizarea și punerea în funcțiune a unităților noi, ceea ce a făcut posibilă creșterea nivelului tehnic general de producție și a creat caracteristici suplimentare pentru a îmbunătăți tehnologia de producție feroviară. În ordine cronologică, implementarea celor mai semnificative evenimente este următoarea:

Lansarea transmisiei automate nr. 1 - trimestrul IV. 2004

Reconstrucție PAL nr. 2 - I trimestru. 2005

Transferul cuptoarelor de TOOZ RBC la gaze naturale - trimestrul II. 2005

Lansarea ShPB RBC - I trimestru. 2006

Lansarea transmisiei automate nr. 2 - trimestrul II. 2006

Punerea în funcțiune a unității de separare a aerului - T1 2007

Finalizarea instalarii si punerea in functiune - trimestrul II. 2008

Trebuie menționat că măsurile implementate nu numai că au contribuit la crearea condițiilor pentru îmbunătățirea calității produselor, ci sunt conditie necesara eficacitatea lucrărilor ulterioare de îmbunătățire a tehnologiei de producție feroviară, începând cu prima etapă a reconstrucției RBC. Rezultatele producției de șine R65, ca tip de produs cel mai produs în masă pentru Căile Ferate Ruse, sunt prezentate în tabel (Tabelul 30), din care rezultă că volumul producției în 2007-2008. s-au schimbat nesemnificativ, la fel ca și indicatori calitativi precum producția șinelor din categoria H cu lungimea de 25 m și producția șinelor întărite termic din categoria T1. De remarcat ca un moment pozitiv o creștere vizibilă a producției în 2008. șine de fiabilitate la temperaturi scăzute și șine pentru trafic combinat de mare viteză. Cu toate acestea, datele pentru 2009 arată o scădere semnificativă a producției feroviare.

Concluzie

1. S-a realizat un studiu cuprinzător pentru a îmbunătăți tehnologia șinelor de rulare în standurile de degroșare și finisare ale unei mori șinelor și grinzilor, ceea ce asigură o creștere a calității, nivelului proprietățile consumatoruluișinele și performanța morii, precum și dezvoltarea și testarea industrială de noi clase de oțeluri pentru șine speciale.

2. Pe baza analizei și generalizării experienței în producția de produse metalice de înaltă calitate, a fost elaborată o metodologie cuprinzătoare pentru îmbunătățirea operațională a procesului metalurgic de producție feroviară pentru a îmbunătăți eficiența modurilor tehnologice și a parametrilor echipamentelor. Se arată că, în condițiile unei tehnologii de topire a oțelului electric modern și stabil, procesul cheie este producția de laminare, ca etapă metalurgică de închidere, care asigură profilul, forma, rectitudinea, lungimea și calitatea șinelor finite necesare.

3. Pe baza model matematic pentru determinarea parametrilor energie-putere și a temperaturii în standul inversor „duo” al unei șine și moare cu grinzi, s-a făcut o analiză a procesului de rulare șinelor la diferite temperaturi și s-au făcut recomandări pentru reducerea temperaturii de deformare în „900” rămâne la 1070°C în loc de 1200°C, reducând în același timp ciclul de mișcare al fasciculului PSHB de la 54 la 51 de secunde și o creștere a productivității cu 100 mii de tone/an.

4. A fost dezvoltată și calculată o metodă de călire prin călirea cu arc electric formă nouă ecartamentul de finisare al șinei și al morii cu grinzi, care permite reducerea consumului de role cu 0,2 kg / t, stabilitatea dimensiunii profilului șinei, simetria acestuia și reducerea greutății unui metru rulant de șină cu 0,3 kg.

5. Au fost dezvoltate regimuri tehnologice de topire a oțelului șinelor în cuptoarele electrice care asigură o creștere a complexului de proprietăți fizice și mecanice ale oțelului, o scădere a contaminării cu incluziuni și gaze nemetalice, o scădere a fracției de masă a elementelor reziduale. , o scădere a respingerii metalului prin defecte de suprafață cu 0,7% și o creștere a serialității turnării în medie pentru 0,5 căldură. Dezvoltat și implementat sistem automatizat reglarea nivelului de metal în matriță, asigurând o creștere a stabilității procesului de turnare și excluderea anomaliilor de calitate a lingoului.

6. A fost efectuat un studiu al structurii, proprietăților mecanice și rezistenței la rupere, inclusiv la testarea probelor de șine cu profil complet, șine din oțel HJI3 E76F, oțel cu focar deschis și șine fabricate străin. În ceea ce privește contaminarea cu incluziuni nemetalice, șinele din oțel electric HJI3 sunt mult mai curate decât șinele din oțel cu focar deschis, fiind la nivelul celor mai buni analogi străini. Proprietățile mecanice ale șinelor din turnare continuă a oțelului electric au o uniformitate ridicată a proprietăților în țaglele inițiale și finale de-a lungul cursului turnării continue și de-a lungul secțiunii transversale a șinei.

7. Au fost dezvoltate compoziții și au fost stăpânite tehnologii pentru producerea de noi oțeluri pentru șine cu stabilitate operațională sporită:

Oțel șină hipereutectoid cu un conținut ridicat de carbon de până la 0,90%, duritatea șinelor de la care ajunge la 400-415 HB, iar rezistența la uzură este cu 30% mai mare decât șinele standard; microaliat cu oțel șină de vanadiu și azot cu fiabilitate crescută la temperaturi scăzute, a cărui rezistență la rece este de 1,5-2,0 ori mai mare decât

O P a șinelor standard și este KSi = 25-60 J/cm la -60 C.

8. A fost dezvoltată și testată o tehnologie complexă de topire, prelucrare în afara cuptorului, turnare continuă și laminare a șinelor din oțel slab aliat de tip E75KhGF și a fost realizat un studiu al calității, nivelului proprietăților mecanice și rezistența la rupere, inclusiv testele pe banc ale probelor de șine cu profil complet în comparație cu șinele din alte metode de producție. Nivelul de rezistență și ductilitate al șinelor din oțel slab aliat laminate la cald este apropiat de proprietățile șinelor din oțel carbon tratate termic și îndeplinește cerințele GOST R 51685 pentru șinele întărite pe corp; rezistența la rece și rezistența la fisurare a șinelor din oțel slab aliat în stare laminată la cald este la nivelul șinelor din oțel carbon tratate termic - duritatea la rupere K1s pentru ambele șine este de 73 MPa. Limita de rezistență la testele ciclice pe banc de șine cu profil complet din oțel nou este mai mare decât pentru șinele întărite în vrac din oțel carbon.

Efectul economic total de la introducerea dezvoltărilor s-a ridicat la peste 150 de milioane de ruble. ruble.

1.X. Principalele direcții de dezvoltare a producției feroviare în SA „NKMK” / A.B. Yuriev, N.Kh. Mukhatdinov, H.A. Kozyrev, L.V. Korneva // Oțel. - 2010. -№ 1.-S. 99-100

2. Mukhatdinov N.Kh. Piața își dictează cerințele / N.Kh. Mukhatdinov // Steel 2000. - Nr. 7. P. 70 - 72.

3. Storozhev M.V., Popov E.A. Teoria formării metalelor. Manual pentru universități.- Ed. a IV-a - M .: „Inginerie”, 1977.

4. Suvorov I.K. Prelucrarea metalelor prin presiune: Manual pentru licee.-ed. a III-a-M.: Vyssh. scoala, 1980

5. A.B. Dobuzhskaya, A.A. Deryabin, V.I. Syreyshchikov. Investigarea incluziunilor nemetalice în șine și centre de defecte de contact-oboseală. sat. științific tr. „Incluziuni nemetalice în șine de oțel”. Ekaterinburg. Centrul Științific de Stat al Federației Ruse SA „UIM” 2005. P 41-58.

6. Grinshpon A.C. 2, Ivanov B.S.1, Komkov H.A. 1, Mukhatdinov N.Kh.,1 Filippov G.A. Aspecte metalurgice ale îmbunătățirii calității și fiabilității operaționale a oțelului pentru roți.

7. K.V. Grigorovici, A.S. Trushnikova, A.M. Arsenkin, S.S. Shibaev, A.K. Garber. Studiul structurii și calității metalurgice a oțelurilor pentru șine de la diferiți producători. Metalele. 2006. Nr 5. S. 1-16.

8.A.B. Velikanov, V.A. Reichart, I.S. Baulin şi alţii.Buletinul VNIIZhT 1978. Nr 8 S. 50-58.

9. A.B. Kuslitsky, V.L. Mezentsev, G.V. Karpenko. Asupra efectului incluziunilor nemetalice asupra mecanismului de fisurare și oboseală. Rapoarte ale Academiei de Științe a URSS. 1969. Volumul 187. Nr. 1. P. 79.

10. N.A. Fomin, V.N. Vorozhishchev și alții.Fabricarea oțelului șinelor de înaltă puritate. Oţel. Nr. 3. 1991, p. 27-30.

11. M. Georgiev. Rezistența la fisurare a șinelor de cale ferată, „Master-Flag”, Kemerovo. 2006 211 p.

12. I.S. Baulin, E.A. Shur. Deteriorarea prin oboseală de contact a capetelor șinei. Procesele Institutului Central de Cercetare al Ministerului Căilor Ferate. ediția din 1966. 314. S. 90-102.

13. I.A. Rybiev, E.P. Kazepova si altii Materiale in constructii. Moscova. Academie. 2006 120 s

14. F. Matthews, R. Rollings. Lumea materialelor și tehnologiilor. Materiale compozite. Mecanica si tehnologie. Tehnosferă. Moscova. 2004. 406 p.

15. Parshin V.M., Chertov A.D. Controlul calității țaglelor turnate continuu // Oțel. 2005. Nr 1.S. 20-29.

16. Chertov A.D., Dovlyadov I.V. Aplicarea tehnologiilor intelectuale în metalurgia feroasă. sat. științific tr. „I.P. Bardin și știința metalurgică” // M.: Metallurgizdat, 2003, p. 22-36.

17. Parshin V.M., Chertov A.D. Sisteme inteligente controlul calității țaglelor turnate continuu // Oțel. 2005. Nr 2. S. 37 43.

18. Kuritsin A.H. secrete munca eficienta: Experiență din SUA și Japonia pentru antreprenori și manageri. M.: Editura Standardelor, 1994.

19. Cum funcționează o întreprindere japoneză. Ed. Mondena Y., Shibakawa R., Takayanagi S., Nagao T. M.; Economie, 1989.

20. Lapidus V.A. Stele de calitate, standarde și calitate. - 1997, nr. 7, p. 47-53.

21. Ilyenkova S.D., Gokhberg L.M., Yagudin S.Yu. si etc. Managementul inovației. Manual.- M.; Ed. „Bănci și burse”, UNITI, 1997

22. A. Feigenbaum. Controlul calității produsului. M., 1994.

23. Shvets V.E. „Managementul calității” în sistemul de management modern. Standarde și calitate, 1997, nr. 6, p. 48.

24. Metode statistice pentru îmbunătățirea calității. Ed. Hitson Kume M.; Finanțe și statistică, 1990.

25. Sistemul calității. Culegere de documente normativ-metodice. M.: Editura Standardelor, 1992.

26. Murdoch J. Cărți de control. M: Finanțe și statistică, 1986.

27. Metode statistice pentru îmbunătățirea calității, Ed. Hitoshi Kume-M.: Finanțe și Statistică, 1990.

28. M.G. Kruglov, S.K. Sergeev, V.A. Taktashov et al. Managementul sistemelor de calitate: Proc. indemnizatie. //-M.: Editura IPK de standarde, 1997. 368 p.

29. TQM XXI. Probleme, experiență, perspective. Problema 1. Academia Problemelor Calității din Rusia. SA „TKB Intersifika”, 1997.

30. Cohen Dan S. Esența schimbării: un ghid. Instrumente și tactici pentru gestionarea schimbării în companie: Per. din engleza. Moscova: Olimp-Business, 2007.

31. Lashtduo V.A. Metode statistice, management al calității totale, certificare. standarde si calitate. 1996, nr. 4, p. 68-70.

32. Cater John P. Înainte de schimbare: Per. din engleza. Moscova: Olimp-Business, 2007.

33. Zorin Yu.V., Yarygin V.T. Calitatea documentației tehnologice în pregătirea întreprinderilor pentru certificare. Standarde și calitate. - 1996, 95.

34. Bakanov M.I., Sheremet A.D. Teoria analizei economice - M.; Finanțe și Statistică, 1996

35. Yasuhiro Moiden. Sistem de management Toyota: Per. din engleza. Moscova: Institutul pentru Studii Strategice Complexe, 2007.

36. Hammer M., Champy J. Corporate reengineering: a manifest for a business revolution. SPb.: Ed. St.Petersburg. universal, 1997.

37. Paide P. Ce este Six Sigma? Metoda revoluționară a managementului calității / P. Paide, L. Hall; Pe. din engleza. a 3-a ed. - M.: Alpina Business Books, 2006.

38. Organizarea economisirii energiei (managementul energiei). Soluții ZSMK-NKMK-NTMK-EVRAZ: manual, manual / ed. V.V. Kondratiev. M.: INFRA-M, 2010. - 108 p. +

40. Golokteev K., Matveev I. Managementul producției, instrumente care funcționează. Sankt Petersburg: Peter, 2008.

41. Abdikeev N.M., Danko T.P., Ildemenov S.V., Kiselev A.D. Reproiectarea proceselor de afaceri. Moscova: Eksmo, 2005.

42. Slack Nigel, Chambers Stewart, Johnston Robert. Organizarea, planificarea si proiectarea productiei. Management operational: Per. din a 5-a engleză. ed. M.: INFRA-M, 2009.

43. Tocmai la timp: Per. din engleza. Just-in-Time for Operators (1998 publicat de Productivity Press). Ed. a II-a, revizuită. - M.: Institutul de Studii Strategice, 2008.48 7 note de management. cea mai buna practica management. M.: Expert RA, 2008.

44. Kondratiev V.V. Proiectăm arhitectură corporativă. Navigator pentru profesioniști. Ed. a II-a, adaugă. - M.: Eksmo, 2007.

45. Kaizen: Per. din engleza. Kaizen for the shopfloor (2002 Publicat de Productivity Press) -M.: Institute for Strategic Studies, 2007.

46. ​​​​Lucrări standardizate pentru muncitori: Per. din engleza. Lucrări standard pentru atelier (1998 de către Productivity Press). M.: Institutul de Studii Strategice, 2008.

47. Kondratiev B.V., Kuznetsov M.H. Prezentăm procesele de afaceri. Navigator pentru profesioniști. Ed. a II-a, adaugă. - M.: Eksmo, 2009.

48. Productie fara pierderi: Per. din engleza. Identificarea deșeurilor în atelier (2003 de către Productivity Press). M.: Institutul de Studii Strategice Complexe, 2007.

49. Kanban / Per. din engleza. Ed. a II-a, revizuită. Moscova: Institutul pentru Studii Strategice Complexe, 2007.

50. Eficiența totală a echipamentului: TRANS. din engleza. OEE pentru operatori: eficiența generală a echipamentului (1999 de către Productivity Press). M.: Institutul de Studii Strategice Complexe, 2007.

51. Mukhatdinov N.Kh. întreținereși reparații de echipamente. Hotărârile NKMK-NTMK-EVRAZ: manual. indemnizație / ed. V.V. Kondratieva, N.Kh. Mukhatdinova, A.B. Iuriev. M.: INFRA-M, 2010. - 128 p. + SO-K. - (Controlul producției).

52. Îmbunătățiri operaționale. Soluții ale sistemului NTMK-EVRAZ: manual, manual / ed. V.V. Kondratieva, A.B. Kushnarev. M.: INFRA-M, 2010. - 96 p. + SO-K. -(Controlul producției). Material pentru publicare întocmit de: N.Kh. Mukhatdinov și alții.

53. W. Svejkowski „Producerea șinelor Calitate superioară folosind suporturi universale compacte și tehnologie RailCool” Producție și tehnologie metalurgică, Nr. 2/2006, pp. 50 - 56.

54. V.V. Shalaev și alții „Îmbunătățirea tehnologiei și echipamentelor în secția de rulare” Sverdlovsk, 1963, pp. 28 - 29.

55. Nikitin G.S. „Teoria rulării longitudinale continue” Moscova, Editura MSTU im. N.E. Bauman, 2009

56. G.S. Nikitin, A.A. Voskayants, K.A. Kryukov „Calculul parametrilor energie-putere în timpul laminarii la cald într-un grup de moare cu secțiune continuă”.

57. M.A. Golenkov, A.G. Zinyagin „Metoda de calcul a timpului de răcire a produselor laminate și a dimensiunilor frigiderelor laminoarelor” // Producția de achiziții în inginerie mecanică. 2008. Nr. 11. pp. 38-43.

58. A.Yu.Abdurashitov. Despre dezvoltarea unei șine cu profil îmbunătățit. La sat. rapoarte științifice.- Novokuznetsk: JSC VNIIZhT, 2010, 21s: ill.

59. Patent RF 2009133573, Metoda pentru șine de rulare de tip R50, Yuriev A. B., Mukhatdinov N. Kh., Kozyrev N. A., Zakaulov E. G., Mezentsev A. V. Kozheurova JI. T., Gorbunova E.A., Korneva JI. V., Sapelkin O.I.

60. Brevet RF 2130348, IPC B21V27/03, rolă de rulare compozită. OAO Uzina metalurgică Chelyabinsk „Mechel” // Nr. 97110025; dec. 20.06.1997; publ. 20.05.1999;

61. Patent RF 2009133555, Metoda de întărire a suprafeței rulourilor, Yuryev A.B., Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Zakaulov E.G., Mezentsev A.V., Korneva J1.B.

62. Brevet RF 2009136797, Metoda de întărire a pieselor, Yuriev A.B., Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Tarasova G.N., Korneva JL V., Zakaulov E.G., Mezentsev A.V.

63. Brevet RF 2009125063, Metoda de topire a oțelului, Yuryev A.B., Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Kuznetsov E.P., Boikov D.V., Tyapkin E.S.

64. K.B. Grigorovici, S.S. Shibaev. Influența tehnologiei de topire asupra purității oțelului șinelor pentru incluziuni nemetalice. sat. științific tr „Incluziuni nemetalice în oțel șinelor”. Ekaterinburg. Centrul Științific de Stat al Federației Ruse JSC UIM. 2005.S. 74-86.

65. Brevet RF 2010112169. Metodă de topire a oțelului șinelor, Aleksandrov I.V., Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Boikov D.V., Kuznetsov E.P., Zakharova T.P.

66. Brevet RF 2010107826, Metoda de topire a oțelului șinelor, N.Kh. Mukhatdinov, N.A. Kozyrev, A.B. Tverskoy, D.V. Boikov, D.S. Lemeshevsky, K.E.

67. Grinshpon A.C. Ivanov B.S., Komkov N.A., Mukhatdinov N.Kh., Filippov G.A. Aspecte metalurgice ale îmbunătățirii calității și fiabilității operaționale a oțelului cu conținut ridicat de carbon // Sat. lucrări. Magnitogorsk, 2010

68. Brevet RF 2010107828, Amestec de formare a zgurii pentru tundish, Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Botnev K.E., Boikov D.V., Tokarev A.V.

69. Brevet RF 2010102265, Amestec de formare a zgurii pentru turnarea continuă a oțelului, N.Kh. Mukhatdinov, N.A. Kozyrev, D.V. Boikov, A.V. Tokarev, E.P. Kuznetsov, L.V.

70. Cerere nr. 2008115575, Sistem de control al nivelului de metal într-o matriță, Mukhatdinov N.Kh., Danilin Yu.A., Vinogradov S., Mukhranov N.V., Prokhorov A.P., Pilipenko V.F.

71. Brevet RUN 2038178, V 21 V 39/18, 39/34

72. Tselikov A.I., Polukhin P.I. și alte Mașini și unități ale uzinelor metalurgice. M.: Metalurgie, v. 3.1981, p.304

73. Dispozitiv pentru mutarea produselor laminate: brevet 2129928. Rusia. B21B 39/00//RJ Metalurgie. -1999. Nr. 10 - D34P.

74. Brevet RF 2129928, IPC V21V39/00, Dispozitiv pentru mutarea produselor laminate. Dubinsky F.S.; Dukmasov V.G.; Mukhatdinov N.Kh.; Pozdeev P.A. // Nr. 98105064; depus la 03.03.1998; publ. 10 mai 1999;

75. Cuptoare metalurgice. Atlas. M., Metalurgie, 1987

76. Taits N.Yu., Rosengard Yu.I. Cuptoare de încălzire metodice, 1964, p.257-265

77. A.S. Nr 1683383, F27B 9/30, publ. 10.10.1996

78. Brevet nr. 2114185, S21D 9/00, F27B 13/00, publ. 27.06.1998, BI Nr. 18

79. Cerere nr. 2008115562, Cuptor de încălzire cu vatră, Mukhatdinov N.Kh., Zudov A.F., Borodin V.V., Zlokazov C.V.

80. Brevet RF 2009129777, Metoda de calibrare a manometrelor oblice duplicate, Yuryev A.B., Mukhatdinov N.Kh., Dorofeev V.V., Karetnikov A.Yu., Dorofeev S.V., Lapchenko A.V., Sapelkin O.I.

81. Mukhatdinov N.Kh. Pe tema îmbunătățirii fiabilității îmbinării sudate a șinelor călite volumetric din oțel electric / A.B. Yuriev, N.Kh. Mukhatdinov, H.A. Kozyrev, L.V. Korneva, A.L. Nikulina // Oțel. 2010. - Nr. 2. - S. 72 - 78.

82. Pat. 2259416 RF, IPC C 22 C 38/24, 38/28, 38/46, 38/50. Oțel pentru șine / V. I. Vorozhishchev, V. V. Pavlov, Yu. D. Devyatkin și colab. Nr. 2003124407/02; dec. 08/04/2003; publ. 27.08.2005, Bull. nr. 24.

83. Pat. 2254380 RF, IPC C 21 C 7/00, 5/52. Metodă de producere a oțelului pentru șine / Pavlov V. V., Kozyrev N. A., Godik L. A. și colab. nr. 2003136328/02; dec. 15.12.03; publ. 20.06.05, Bull. Nr. 17 (partea a II-a).

84. Pat. 2291221 RF, IPC C 22 C 38/46. Oțel șină / Pavlov V. V., Devyatkin Yu. D., Kozyrev N. A. și alții - cererea nr. 20051136. 05/04/2005; publ. 01.10.2007, Bull. Numarul 1.

85. Patent RF 2009149721, Rail steel, Mokhov G.V., Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Korneva L.V., Mogilny V.V., Nikulina A.L., Boikov D.V.

86. Patent RF 2009136798, Steel, Yuriev A. B., Mukhatdinov N. Kh., Atkonova O. P., Korneva L. V., Kozyrev N. A. Prokopieva T.V.

87. Patent RF 2009129786, Rail steel, Yuriev A.B., Mukhatdinov N.Kh., Stepashin

88. A.M., Kozyrev N.A., Korneva L.V., Atkonova O.P.

89. Patent RF 2009125070, Steel, Yuriev A. B., Mukhatdinov N. Kh., Atkonova O. P., Kozyrev N. A., Korneva L. V.

90. Brevet RF 2009136799, Steel, Yuriev A.B., Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Korneva L.V., Atkonova O.P.

91. Patent RF 2009129781, Rail steel, Yuriev A.B., Mukhatdinov N.Kh., Kozyrev N.A., Korneva L.V., Nikulina A.L.

92. Pat. 2259418 RF, IPC C 22 C 38/48. Oțel șină / Vorozhishchev V.I., Pavlov

93. V.V., Devyatkin Yu.D. şi colab., 2003124408/02; dec. 08/04/2003; publ. 27.08.2005, Bull. nr. 24.

94. Pat. 2241779 RF, IPC C 22 C 38/54, 38/58. Oțel șină / V. I. Vorozhishchev, V. V. Pavlov, E. A. Shur etc. Nr. 2003124404 02; dec. 04.08.03; publ. 10 decembrie 2004, Bull. Nr. 34 (ora IV).

95. Patent RF 2009142169, Metoda de marcare, Mokhov G.V., Mukhatdinov N.Kh., Zakaulov E.G., Mezentsev A.V., Korneva JI. LA.

96. Mukhatdinov N.Kh., Principalele direcții de dezvoltare a producției feroviare în SA „NKMK” / A.B. Yuriev, N.Kh. Mukhatdinov, H.A. Kozyrev, L.V. Korneva // Oțel. 2010. -№ 1.-S. 99-100

97. Pat. 2259416 RF, IPC C 22 C 38/24, 38/28, 38/46, 38/50. Oțel pentru șine / V. I. Vorozhishchev, V. V. Pavlov, Yu. D. Devyatkin și colab. Nr. 2003124407/02; dec. 08/04/2003; publ. 27.08.2005, Bull. nr. 24.

98. Pat. 2254380 RF, IPC C 21 C 7/00, 5/52. Metodă de producere a oțelului pentru șine / Pavlov V. V., Kozyrev N. A., Godik L. A. și colab. nr. 2003136328/02; dec. 15.12.03; publ. 20.06.05, Bull. Nr. 17 (Și h.).

99. Pat. 2291221 RF, IPC C 22 C 38/46. Oțel pentru șine / Pavlov V. V., Devyatkin Yu. D., Kozyrev N. A. și colab. 05/04/2005; publ. 01.10.2007, Bull. Numarul 1.

100. Pat. 2259418 RF, IPC C 22 C 38/48. Oțel pentru șine / Vorozhishchev V. I., Pavlov V. V., Devyatkin Yu. D. și colab. 2003124408/02; dec. 08/04/2003; publ. 27.08.2005, Bull. #24

101. Pat. 2241779 RF, IPC C 22 C 38/54, 38/58. Oțel șină / V. I. Vorozhishchev, V. V. Pavlov, E. A. Shur etc. Nr. 2003124404 02; dec. 04.08.03; publ. 10 decembrie 2004, Bull. Nr. 34 (ora IV).

102. Mukhatdinov N.Kh Rezultatele producției și calității șinelor SA „NKMK” / V.V. Mogilny, N.Kh. Mukhatdinov, H.A. Kozyrev // Transport industrial XXI BeKa.2009.-N4.-C. 40-43.

103. Yu.P. Snitko, K.V. Grigorovici, E.A. Shur. Influența incluziunilor nemetalice asupra proprietăților la oboseală ale șinelor. Materialele comisiei feroviare aniversare. 2002. Novokuzneţk. pp. 257-263.

104. K.V. Grigorovici, A.M. Arsenkin, A.S. Trushnikova și colab. Incluziuni nemetalice: evaluarea și prognoza stabilității operaționale a șinelor. sat. științific tr.

105. Incluziuni nemetalice în oțel șinelor. Ekaterinburg. Centrul Științific de Stat al Federației Ruse JSC UIM. 2005. S. 102-115.

Scop:

- direcționați roțile PS-ului în mișcare;

Percepeți elastic procesați și transferați sarcinile de la roți la baza de sub șină;

În zonele cu a / b, servește ca conductor al curentului de semnal, iar în cazul tracțiunii electrice - putere inversă.

Clasificare:

Șinele sunt împărțite în:

A) după tipurile P50, P65, P65k, P75 (tipul șinei este determinat de masa de un metru a șinei, valoarea rotunjită kt se înlocuiește după litera P).

R65k - laminat pentru așezarea în firele exterioare ale curbelor cu R≤550 m.

B) după categoria de calitate: B-cel mai înalt; T1 și T2 - întărite termic; H - neîntărit termic; (Categoria depinde de frecvența oțelului șinelor, duritatea acestuia, structura, rectitudinea șinelor în timpul fabricării etc.) ,SS - pentru trafic combinat de mare viteză; NE - fiabilitate la temperaturi scăzute; IE - șine cu rezistență crescută la uzură.

C) prin prezența găurilor pentru șuruburi: cu găuri la ambele capete (2-3) sau fără găuri.

D) după metoda de topire a oţelului: M - din oţel cu focar deschis, K - din oţel convertizor; E - din oțel electric.

E) după tipul semifabricatelor inițiale: din lingouri; din tagle turnate continuu (CWB).

Cerințe:

- Durabilitate: au un moment de inerție suficient (I cm 4) și un moment de rezistență (W cm 3) astfel încât solicitările de încovoiere și torsiune care apar în șine să nu depășească valorile admise.

-Durabilitate: Oțelul șinelor trebuie să aibă o duritate ridicată, rezistență la uzură și duritate.

- Rezistenta mare la contact-oboseala.

Masa șinei, conturul (profilul), calitatea oțelului șinei și caracteristicile de fabricație sunt strâns legate între ele și depind de încărcările montate pe șină, viteze și densitatea sarcinii.

Sine de otel: Compoziția chimică este dată în tabel. În clase de oțel literele M, K, E- metode de topire a oțelului, cifre - fracția de masă medie a carbonului în sutimi de a%. Literele Ф,С,Х,Т- oteluri aliate vanadiu, siliciu, crom, respectiv titan.

Compoziția chimică a oțelului șinelor:

98% fier; Carbon - crește rezistența la încovoiere a șinei; mangan - duritate, tenacitate, rezistență la uzură; Siliciu - duritate, rezistență la uzură; Fosfor - fragilitate la rece; sulf - fragilitate roșie.

Invenția se referă la metalurgia feroasă, în special la producția de oțel pentru șinele feroviare de fiabilitate la temperaturi scăzute. Oțel pentru șine propus, care conține componente în următorul raport, % în greutate: carbon 0,69 - 0,82, mangan 0,60 - 1,05, siliciu 0,18 - 0,45, vanadiu 0,04 -0,10, azot 0,008 - 0,020, aluminiu 0,008 - 0,020, aluminiu 0,001 - 0,003 - 0,003 - 0,003 0,002 -0,010, magneziu 0,003 - 0,007, crom 0,05 - 0,30, nichel 0,05 - 0,30, cupru 0,05 - 0, 30, sulf 0,005 - 0,010, fosfor - 0,010, continutul total de fosfor - nichel nu mai mult decat restul de crom, restul de nichel iar cuprul nu depășește 0,65% în greutate, iar raportul dintre calciu și sulf este în intervalul 0,4 - 2,0. Rezultatul tehnic al invenției este posibilitatea de a crea șine cu rezistență crescută la impact și fiabilitate în funcționare la temperaturi scăzute până la -60 o C. 1 tabel.

Invenţia se referă la domeniul metalurgiei feroase, în special la producţia de oţel pentru şinele feroviare de fiabilitate la temperaturi scăzute. Oțel cunoscut având următoarea compoziție chimică, % în greutate; 1. 0,65 - 0,85 C; 0,18 - 0,40 Si; 0,60 - 120 Mn; 0,001 - 0,01 Zr; 0,005 - 0,040Al; 0,004 - 0,011N; un element din grupul care conține Ca și Mg 0,0005 - 0,015; 0,004 - 0,040 Nb; 0,05 - 0,30 Cu; Fe - odihnă. 2. 0,65 - 0,89 C; 0,18 - 0,65 Si; 0,60 - 1,20 Mn; 0,004 - 0,030 N; 0,005 - 0,02 Al; 0,0004 - 0,005 Ca; 0,01 - 0,10V; 0,001 - 0,03 Ti; 0,05 - 0,40Cr; 0,003 - 0,10 Mo; carbonitruri de vanadiu 0,005 - 0,08, în timp ce calciul și aluminiul sunt în raportul 1: (4 - 13), Fe - rest. Aceste oțeluri sunt destinate fabricării șinelor, în special, al doilea oțel este pentru șinele destinate funcționării pe autostrăzi cu densitate crescută a traficului. Cu toate acestea, ele nu oferă performanța necesară șinelor în condiții de temperaturi climatice scăzute, tipice pentru zone vaste ale Siberiei. Cel mai apropiat ca esență tehnică și rezultatul obținut de cel propus este oțelul având următoarea compoziție chimică, % în greutate: 0,69 - 0,82 C; 0,45 - 0,65 Si; 0,60 - 0,90 Mn; 0,004 - 0,011N; 0,005 - 0,009 Ti; 0,005 - 0,009 Al; 0,02 - 0,10V; 0,0005 - 0,004 Ca; 0,0005 - 0,005 Mg; 0,15 - 0,40 Cr; Fe -res. Cu toate acestea, se caracterizează printr-o microstructură insuficient dispersată, care nu poate asigura nivelul necesar de rezistență la impact la temperaturi scăzute (-60 o C). În plus, conținutul de sulf al acestui oțel poate fi de până la 0,035%. Ca urmare, șinele conțin o cantitate semnificativă de linii de sulfuri de mangan, ceea ce reduce rezistența la impact a șinelor atât pe direcția longitudinală, cât și pe cea transversală. Datorită faptului că rezistența la impact se corelează cu rezistența la oboseală, se poate presupune că valorile sale la temperaturi scăzute se corelează fără ambiguitate cu fiabilitatea la temperaturi scăzute, iar șinele din acest oțel nu au o resursă suficientă de rezistență la oboseală. Sarcina a fost stabilită pentru a crea șine de oțel, din care este posibil să se producă șine cu fiabilitate de funcționare sporită la temperaturi scăzute, până la -60 o C. Sarcina este realizată prin faptul că oțelul șinelor care conține carbon, mangan, siliciu, vanadiu , azot, aluminiu, titan, calciu, magneziu și crom, conține suplimentar nichel și cupru în următorul raport de componente, % în greutate: Carbon - 0,69 - 0,82 Mangan - 0,60 - 1,05 Siliciu - 0,18 - 0,45 Vanadiu - 0,04 - 0,04 - Azot. - 0,008 - 0,020 Aluminiu - 0,005 - 0,020 Titan - 0,003 - 0,010 Calciu - 0,002 - 0,010
Magneziu - 0,003 - 0,007
Crom - 0,05 - 0,30
Nichel - 0,05 - 0,30
Cupru - 0,05 - 0,30
Sulf - 0,005 - 0,010
Fosfor - Nu mai mult de 0,025
Fier de călcat - Odihnă
în timp ce conținutul total de crom, nichel și cupru nu depășește 0,65 în greutate. %, iar raportul dintre calciu și sulf este în intervalul 0,4 - 2,0
Introducerea nichelului și cuprului în oțel scade semnificativ temperatura de începere a transformării perlitei atunci când oțelul șinelor este răcit din starea austenitică. Ca urmare, se constată o rafinare vizibilă a structurii, și anume dimensiunea coloniilor de perlit, distanța interlamelară a perlitei și, în consecință, grosimea plăcilor de cementită scade. Deoarece în oțelul cu structură de perlită lamelară, rezistența la impact depinde în mare măsură de mărimea coloniilor de perlită și de grosimea plăcilor de cimentită, șlefuirea acestora duce la o creștere a rezistenței la impact atât la temperaturi pozitive, cât și negative până la -60 o C și, în consecință, la îmbunătățirea fiabilității șinelor la temperaturi scăzute. Când nichelul și cuprul sunt introduse în oțel în cantități mai mici de 0,05%, acestea nu au un efect vizibil asupra structurii și rezistenței la impact a șinelor. Dacă cantitatea de nichel și cupru depășește 0,3% fiecare sau conținutul total de crom, nichel și cupru depășește 0,65%, atunci în oțel, împreună cu structura perlită, se formează secțiuni ale structurii bainitice. Rezistența la impact a unui astfel de oțel cu o structură mixtă este semnificativ redusă. Raportul dintre calciu și sulf, egal cu 0,4 - 2,0, asigură formarea în loc de șiruri de sulfură de mangan linii lungi de linii scurte (Mn, Ca)S, sulfuri de calciu globulare și învelișuri de sulfuri de calciu pe suprafața aluminaților de calciu. Globularizarea sulfurilor crește rezistența la impact în direcțiile longitudinale și transversale, reduce anizotropia rezistenței la impact. În acest sens, riscul de apariție a fisurilor în timpul funcționării șinelor este redus semnificativ și fiabilitatea acestora este crescută, în special la temperaturi scăzute. Dacă raportul dintre calciu și sulf este mai mic de 0,4, atunci nu există o globularizare a sulfurilor și nici o creștere a durității oțelului. Raportul dintre conținutul de calciu și sulf este mai mare de 2,0, este dificil să se asigure tehnologiile existente pentru topirea, desulfurarea oțelului și introducerea calciului în acesta.
Trebuie remarcat faptul că, deoarece nivelul de rezistență la impact, în special la temperaturi scăzute, al oțelului șinelor este destul de scăzut, ceea ce este asociat cu particularitățile compoziției sale chimice, doar un efect comun simultan asupra fineței microstructurii și asupra compoziției. și forma sulfurilor crește semnificativ fiabilitatea șinelor la temperaturi scăzute. Diferențele semnificative între oțelul propus cu raportul de componente revendicat sunt: ​​introducerea de nichel și cupru în oțel cu un conținut total de nichel, cupru și crom nu mai mare de 0,65% și raportul de calciu și sulf în intervalul de 0,4 - 2.0. Conform informațiilor disponibile în literatura științifică și tehnică, nichelul și cuprul sunt de obicei introduse în oțel, inclusiv în oțel pentru șine, pentru a crește întăribilitatea acestuia și a obține o structură complet martensitică, a crește rezistența și duritatea oțelului. În prezenta invenție, nichelul și cuprul sunt introduse în oțel pentru a rafina microstructura și pentru a îmbunătăți duritatea. În literatura de specialitate, nu am găsit date despre efectul combinat al globulizării nichelului și cuprului și sulfurei asupra rezistenței la impact și a fiabilității la temperaturi scăzute. Având în vedere cele de mai sus, soluția tehnică revendicată îndeplinește criteriul „noutății”. Exemple de implementare specifică a invenției sunt date în tabel, care indică compoziția chimică a oțelurilor și proprietățile șinelor obținute din aceste oțeluri. Din oțelul și oțelul prototip propus în condițiile Combinatului de Siderurgie Kuznetsk, au fost laminate șine de cale ferată de tip P65, care au fost tratate termic prin călire în vrac în ulei de la 840 - 850 o C și revenire la 450 o C conform la instrucţiunile tehnologice în vigoare la uzină. Rezultatele prezentate în tabel arată că atunci când nichelul și cuprul sunt introduse în oțel într-un astfel de raport încât cantitatea totală de nichel, cupru și crom să nu depășească 0,65%, iar raportul dintre calciu și sulf este în intervalul 0,4 - 2, 0, rezistența la impact a oțelului la o temperatură de 20 o C în direcția longitudinală a șinei este de 4,0 - 6,0 kgcm / cm 2, în direcția transversală - 3,6 - 5,7 kgcm / cm 2, indice de anizotropie n = 0,90 - 0,98. În aceste condiţii, rezistenţa la impact a oţelului pe probe longitudinale la -60 o C este în intervalul 2,0 - 2,7 kgcm/cm2. Când conținutul de nichel și cupru, conținutul total de nichel, cupru și crom, raportul dintre calciu și sulf sub și peste limitele specificate, valorile rezistenței la impact și anizotropia acesteia nu diferă semnificativ de valorile dintre acești parametri pentru prototipul din oțel. Conform specificațiiȘinele TU 14-1-5233-93 cu KCU-60 nu mai puțin de 2,0 kgcm/cm 2 se referă la șine de fiabilitate la temperaturi scăzute. Astfel, topirea oțelului propus va crește producția de șine de fiabilitate sporită la temperaturi scăzute pentru regiunile cu temperaturi climatice scăzute. Surse de informare
1. Auth. Sf. URSS N 1435650 M. clasa. C 22 C 38/16, 1987. 2. Brevet. RF N 1633008 M. clasa. C 22 C 38/16, 1989. 3. Auth. Sf. URSS N 1239164, clasa M.. C 22 C 38/28, 1984.

Revendicare

Oțel pentru șine care conține carbon, mangan, siliciu, vanadiu, azot, aluminiu, titan, calciu, magneziu și crom, caracterizat prin aceea că conține suplimentar nichel și cupru în următorul raport, % în greutate:
Carbon - 0,69 - 0,82
Mangan - 0,60 - 1,05
Siliciu - 0,18 - 0,45
Vanadiu - 0,04 - 0,10
Azot - 0,008 - 0,020
Aluminiu - 0,005 - 0,020
Titan - 0,003 - 0,010
Calciu - 0,002 - 0,010
Magneziu - 0,003 - 0,007
Crom - 0,05 - 0,30
Nichel - 0,05 - 0,30
Cupru - 0,05 - 0,30
Sulf - 0,005 - 0,010
Fosfor - Nu mai mult de 0,025
Fier de călcat - Odihnă
în timp ce conținutul total de crom, nichel și cupru nu depășește 0,65 în greutate. %, iar raportul dintre calciu și sulf este în intervalul 0,4 - 2,0.

Brevete similare:

Invenția se referă la metalurgia oțelurilor, în special a celor utilizate în construcțiile navale și în construcția turbinelor hidraulice, de exemplu, la fabricarea elicelor și a palelor de turbine hidraulice care funcționează într-un mediu coroziv (mare și apă dulce) sub influența statică și semnificativă. sarcini ciclice

Invenția se referă la domeniul metalurgiei, în special la oțeluri rezistente la căldură, și poate fi utilizată la fabricarea țevilor centrifuge destinate fabricării bobinelor de cuptor cu tuburi, role și alte piese care funcționează în medii agresive la temperaturi și presiuni ridicate.

Invenţia se referă la oţel inoxidabil austenitic care conţine incluziuni dintr-o compoziţie selectată, obţinută în mod arbitrar, compoziţia, în funcţie de compoziţia totală a oţelului, este aleasă astfel încât proprietăți fizice aceste incluziuni au favorizat transformarea lor fierbinte din otel

Oțelul șinelor (~0,60–0,80% C) și oțel snur, de compoziție similară, sunt topite în convertoare de oxigen și în cuptoare cu arc. Cea mai dificilă sarcină în producția acestui oțel este obținerea unui conținut suficient de scăzut de fosfor în timpul oxidării carbonului la o concentrație dată în oțel. Pentru a rezolva această problemă, se iau măsuri speciale în funcție de caracteristicile de topire într-un convertor sau un cuptor cu arc.

Într-un convertor de oxigen cu suflare superioară sau suflare combinată de sus și de jos, așa cum se arată mai sus, defosforizarea începe din primele minute de suflare. Cu toate acestea, atunci când conținutul de fosfor al fierului este mare, gradul de defosforizare nu este suficient pentru a obține un conținut acceptabil de fosfor în oțel atunci când se oprește la un conținut predeterminat de carbon ridicat. Ca și în cazul unui conținut de carbon de aproximativ 0,6–0,9%, în cursul topirii, conținutul de fosfor se stabilizează sau chiar începe să crească; scăderea conținutului de fosfor are loc în continuare la un conținut de carbon mult mai mic. Acest lucru cauzează dificultăți în defosforizarea în producția de oțel cu conținut ridicat de carbon. În cazul topirii cu o oprire a procesului la un anumit conținut ridicat de carbon în oțel, aceasta duce la necesitatea tăierii intermediare a convertorului pentru a schimba zgura prin descărcarea acesteia și introducerea uneia noi. Acest lucru complică procesul, provoacă o scădere a productivității, o creștere a consumului de zgură de formare și fontă.

Doborârea convertorului pentru schimbarea zgurii se efectuează la diferite instalații cu un conținut de carbon de 1,2–2,5%. Cu un conținut ridicat de fosfor în fontă (0,20–0,30%), zgura este înlocuită de două ori la un conținut de carbon de 2,5–3,0% și la 1,3–1,5%. După descărcarea zgurii, se face una nouă din var proaspăt ars. Conținutul de FeO din zgură se menține la nivelul de 12–18% prin modificarea nivelului tuierei deasupra băii. În timpul topirii, se adaugă spatul fluor pentru a lichefia zgura - 5-10% din masa de var. Ca rezultat al defosforizării, până la sfârșitul suflarii la conținutul de carbon specificat în oțelul finit, conținutul de fosfor din metal este ≤ 0,010–0,020%. La ieșirea în oală, metalul este dezoxidat cu ferosiliciu și aditivi de aluminiu. În acest caz, o operație foarte importantă este tăierea zgurii convertizorului. Dacă intră în oală, provoacă refosforizare în timpul procesului de dezoxidare și mai ales în timpul tratamentului în afara cuptorului cu zgură reducătoare pentru desulfurare.

Tehnologia de topire a șinelor și a cordonului de oțel în convertoare cu suflare la un conținut scăzut de carbon (0,03-0,07%), urmată de carburarea în oală cu carburatoare solide special pregătite (cocs de petrol, antracit) a câștigat și ea o oarecare răspândire. a conținutului de carbon din oțel se realizează într-o stație de tratare în vid.

Purtarea metalului din convertor la un conținut scăzut de carbon asigură o defosforizare profundă. Este necesar doar să se asigure o tăiere fiabilă a zgurii la ieșire pentru a preveni posibilitatea căderii acesteia în oală și, ca urmare, refosforizarea.

Utilizarea tehnologiei de topire a oțelului într-un convertor cu o purjare la un conținut scăzut de carbon, urmată de cementarea într-o oală, necesită utilizarea unor carburatoare curate din punct de vedere al conținutului de impurități și gaze nocive, ceea ce necesită pregătirea lor specială și uneori creează dificultăți semnificative. De asemenea, este dificil să se obțină conținutul de carbon dorit în limite înguste. Acest lucru limitează aplicarea acestei tehnologii.

Topirea în convertizorul folosit la unele fabrici, urmată de cementarea cu fontă, turnată în prealabil în oală înainte ca topitura să fie eliberată din convertor, nu și-a găsit aplicație largă. Acest lucru necesită fontă suficient de pură în ceea ce privește conținutul de fosfor. Cementarea finală a metalului dezoxidat, pentru a obține în mod fiabil conținutul de carbon în limitele cerute, se realizează cu carburatoare solide în procesul de prelucrare în vid.
În cuptoarele cu arc, oțelul șinelor și cablurilor este topit conform tehnologiei obișnuite descrisă mai sus, folosind măsuri pentru îndepărtarea intensivă a fosforului din metal - aditivi minereu de fierîn umplutură și la începutul unei perioade scurte de oxidare, cu îndepărtarea continuă a zgurii și reînnoirea acesteia cu aditivi de var. De asemenea, este obligatoriu să se prevină pătrunderea zgurii în oala de turnare a oțelului.

Datorită conținutului scăzut de oxigen al oțelului șinelor cu conținut ridicat de carbon grad înalt puritatea sa în termeni de incluziuni de oxid poate fi atinsă fără utilizarea unui tratament relativ complex în vid în afara cuptorului sau într-un cuptor kosh. Pentru a atinge acest obiectiv, este suficient să purjați metalul din cutie cu un gaz inert. Dar, în același timp, zgura cuptorului care intră în oală, pentru a evita oxidarea secundară a metalului de către acesta, nu ar trebui să fie oxidantă. Prin urmare, înainte de o astfel de prelucrare în afara cuptorului, topirea oțelului șinelor într-un EAF se realizează cu dezoxidarea preliminară a metalului în cuptor cu siliciu și mangan, care sunt adăugate sub formă de ferosiliciu și feromangan sau silicomangan. Zgura este dezoxidată cu pulbere de cocs sau electrod și aluminiu granulat, iar uneori cu pulbere de ferosiliciu, înainte de a fi bătută. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că în timpul dezoxidării zgurii, în special cu siliciu, care provoacă formarea de SiO2, fosforul este redus. Prin urmare, o astfel de operație este permisă numai după o defosforizare suficient de profundă cu schimbarea zgurii și îndepărtarea fosforului din baie. Dezoxidarea finală a oțelului cu siliciu și aluminiu se efectuează într-o oală în timpul baterii. Apoi metalul din oală este suflat cu un gaz inert pentru a-l omogeniza și, în principal, pentru a elimina cel puțin o parte din acumulările (clusterele) de incluziuni de Al2O3 care provoacă delaminarea în partea de lucru a capetelor șinei în timpul funcționării acestora. Consecința acestei delaminări poate fi separarea completă a plăcilor laminate pe capul șinei și defectarea prematură a acesteia.

Mai mult mod eficient Pentru a preveni formarea delaminărilor în oțelul șinelor, topit atât în ​​convertoare, cât și în cuptoare cu arc, se face tratarea metalului lichid într-o oală cu calciu. După cum se arată, acest lucru se realizează prin introducerea în metalul lichid a unei pulberi de silicocalciu îmbrăcat într-un fir sau suflat într-un flux de gaz purtător.