Разработка и опыт внедрения нового импортозамещающего закалочного масла для термообработки стали

В работе рассмотрены вопросы разработки и применения отечественного закалочного масла при термообработке упругих клемм для рельсовых скреплений. Представлены результаты лабораторных сравнительных испытаний разработанного масла, и его импортного аналога. Исследования влияние охлаждающих свойств закалочных масел на твёрдость и структуру проводили при термообработке образцов из стали 38Si7, применяемой для изготовления упругих клемм. Охлаждающие свойства закалочных масел оценивали с помощью установки по определению охлаждающих характеристик технологических и закалочных сред УЗС-2. Показано, что разработанный опытный образец закалочного масла обеспечивает максимальную скорость охлаждения 94,2 °С/с, температуру при максимальной скорости охлаждения 615,8 °С, время охлаждения до 600 °С за 7,03 с, время охлаждения до 400 °С за 10,3 с, время охлаждения до 200 °С за 39,3 с, скорость охлаждения при 300 °С соответствует 7,84 °С/с. При этом твёрдость заготовок из стали 38Si7 после закалки составляет 53,2—54,6 HRC. В результате проведённых промышленных испытаний установлено, что разработанное закалочное масло соответствует требованиям технологического процесса термообработки упругих клемм для рельсовых скреплений из стали 38SI7 и позволяет снизить затраты на приобретение импортного аналога.

1. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов: 5-е издание. — М.: Ленанд. — 2024

2. Мезин И.Ю., Гун Г.С., Чукин М.В., Крамзина Л.В. Совершенствование процессов формирования качества прутковой заготовки из стали 40С2 для производства пружинных изделий // Качество в обработке материалов. — 2015, № 1(3), 35—44

3. Somnath K., Keshari K.K., Kumar S., Chatterjee A., S. Ghosh S., Bhakat A.K., and Sarkar B. Development of Si-Mn Alloyed Spring Steels Suitable for Elastic Rail Clip (ERC) Application // International Journal of Metallurgical Engineering. — 2015 (4), no. 1, 1—5. DOI: 10.5923/j.ijmee.20150401.01

4. Кривощапов В.В., Вершигора С.М., Мезин И.Ю., Чукин В.В. Разработка и совершенствование технологии производства пружинных клемм // Производство проката. — 2000, № 7, 21—24

5. Mezin I.Yu., Gun I.G., Limarev A.S., and Mikhailovskiy I.A. Some Aspects of Launching the Production of Spring Clips for Rail Fastenings // CIS Iron and Steel Review. — 2016 (12), 26—31

6. Носков Ф.М., Квеглис Л.И., Носков М.В. Технология и оборудование термической и химико-термической обработки // Теория и технология термической обработки металлов и сплавов: учебное пособие. — Красноярск: Сибирский федеральный университет. — 2018. ISBN: 978-5-7638-3921-0

7. Scott McKenzie D. Selection of Quench Oils for Heat Treatment Processes // Int. Heat Treat. — 2014 (8), no. 1, 8—14

8. Шолом В.Ю., Абрамов А.Н., Казаков А.М., Шолом А.В., Иванов В.В. Установка для определения охлаждающих характеристик технологических сред // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2014, № 5, 30—33

9. Установка для определения охлаждающей способности технологических сред: пат. 2699698 Российская Федерация, МПК C21D 11/00 G01N 25/20; заявитель и патентообладатель ООО ХТЦ УАИ. Заявлено 12.07.2018. Опубл. 09.09.2019. Бюл. № 25 / А.В. Шолом, А.Б. Поляков, Д.Г. Тюленев и др.

10. ISO 9950:1995(E). Industrial Quenching Oils Determination of Cooling Characteristics - NickelAlloy Probe Test Method. — Geneve: International Organization for Standardization. — 1995

11. Тюленев Д.Г., Шолом В.Ю., Абрамов А.Н., Пузырьков Д.Ф. Влияние охлаждающих свойств закалочных жидкостей и режимов термообработки на твердость стали 40С2 // Транспортное машиностроение. — 2024, № 1(25), 4—12

12. Prabhu K.N. and Fernandes P. Effect of Surface Roughness on Metal-Quench Liquid Interfacial Heat Transfer and Microstructure Evolution // Materials and Design. — 2007 (28), 544—550

13. Fernandes P. and Prabhu K.N. A Comparative Study on Heat Transfer and Wetting Behavior of Conventional and Bio-Quenchants for Industrial Heat Treatment // Int. Journal of Heat and Mass Transfer. — 2008 (51), 526—538