Plasma treatment of crane rails

Authors

  • V. O. Mazur State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.31.2015.71458

Keywords:

rail, faucet, plasma, structure, transformation, work-hardened layer, hardness

Abstract

Crane operation results in wear and tear of rails and crane wheels. Renovation and efficiency of these details is therefore relevant. Modern technologies of wheels and rails restoration use surfacing or high-frequency currents treatment. Surface treatment with highly concentrated streams of energy- with a laser beam, plasma jet- is a promising direction.. It is proposed to increase the efficiency of crane rails by means of surface plasma treatment. The modes of treatment have been chosen.. Modelling of plasma jet thermal impact on a solid body of complex shape has been made. Plasma hardening regimes that meet the requirements of production have been defined. Structural transformation of the material in the crane rails on plasma treatment has been investigated. It has been concluded that for carbon and low alloy crane steels the plasma exposure zone is characterized by a high degree of hardened structure dispersion and higher hardness as compared to the hardness after high-frequency quenching. As this takes place phase transformations are both shift (in the upper zone of plasma influence) and fluctuation (in the lower zone of the plasma). With high-speed plasma heating granular or lamellar pearlite mainly transforms into austenite. The level of service characteristics of hardened steel, which is achieved in this case is determined by the kinetics and completeness of pearlite → austenite transformation. For carbon and low alloy rail steels plasma hardening can replace bulk hardening, hardening by high-frequency currents, or surfacing. The modes for plasma treatment which make it possible to obtain a surface layer with a certain service characteristics have been defined

Author Biography

V. O. Mazur, State higher educational establishment "Priazovskyi state technical university", Mariupol

Кандидат технічних наук, доцент

References

Малинов В.Л. Ресурсосберегающие инновационные наплавочные материалы и упрочняющие технологии, обеспечивающие динамическое деформационное мартенситное превращение / В.Л. Малинов // Вісник Приазовського державного технічного університету : Зб. наук. пр. / ПДТУ. – Маріуполь, 2011. – Вип. 22 – С. 96-103.

Малинов Л.С. Ресурсосбережение за счет применения экономнолегированных сплавов и упрочняющих технологий, обеспечивающих получение многофазных метастабильных структур и управление структурными и фазовыми превращениями / Л.С. Малинов, В.Л. Малинов // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – 2011. – № 1. – С. 93-105.

Малинов В.Л. Влияние марганца на структуру и износостой- кость наплавленного ме-талла типа низкоуглеродистой стали / В.Л. Малинов // Автоматическая сварка. – 2011. – № 8. – С. 15-20.

Повышение качества и расширение сортамента закаленных рельсов из конвертерной стали / А.С. Рудюк, А.А. Азаркевич, А.Д. Лебедев, Е.С. Попов, Е.В. Гончаренко, О.И. Труфанова // Металл и литье Украины. – 2013. – № 6 (241). – С. 25-29.

Дегтярев С.И. Исследование и разработка технологии поверхностной индукционной закалки железнодорожных рельсов из низколегированной стали / С.И. Дегтярев, Т.С. Скобло, В.Е. Сапожков // Металловедение и термическая обработка материалов. – 1998. – № 2. – С. 7-12.

Лясоцкий И.В. Образование аустенита и кинетика растворения цементита в сталях с рекристаллизованной структурой зернистого перліта при лазерном нагреве / И.В. Лясоцкий, Д.В. Штанский // Физика металлов и металловедение. – 1993. – Т. 75. – Вып. 1. – С. 109-118.

Самотугин С.С. Плазменное упрочнение инструментальных материалов / С.С. Само-тугин, Л.К. Лещинский. – Донецк : Новый мир, 2002. – 338 с.

How to Cite

Mazur, V. O. (2016). Plasma treatment of crane rails. Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences, (31), 142–147. https://doi.org/10.31498/2225-6733.31.2015.71458