Z E S Z Y T Y NAUKOWE P O L IT E C H N IK I Ś L Ą S K IE ] 1978
S e r i a : M ech an ik a z . 65 N r k o l . 569
S ta n is ła w K O R C Y L , S ta n is ła w P R Z E W O R S K I I n s ty tu t O d lew n ictw a
M PM CiR - K ra k ó w
Ż E L IW O F O S F O R O W E P U NA W STA W K I HAM ULCOW E POJAZDÓW SZYN OW Y CH
S t r e s z c z e n i e . P o d a n o c h a r a k t e r y s t y k ę m e ta lo g r a fic z n ą ż e liw a fo s fo ro w e g o P U , z a w ie r a ją c e g o 1 ,3 5 -1 ,5 5 % f o s f o r u o r a z je g o w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n e ze sz c z e g ó ln y m u w z g lę d n ie n ie m w sk a ź n ik ó w ta r c io w o - z u ż y c io w y c h . B a d a n ia w ła s n o ś c i ta r c io w o -
z u ż y c io w y c h p rz e p r o w a d z o n o w s k a l i la b o r a t o r y j n e j, p o lig o n o w e j i e k s p l o a ta c y j n e j.
O p ra c o w a n a te c h n o lo g ia w y tw a rz a n ia w sta w e k z te g o g atu n k u ż e liw a z o s ta ła d o s to so w an a d o w aru n k ó w k ra jo w y c h w o d le w n ia c h w ZNTK - N ow y S ą c z i ZNTK - B y d g o sz c z i w d ro ż o n a w p e łn e j s k a li p ro d u k c y jn e j.
W s t ę p
P o w s z e c h n ie p a n u ją c a o p in ia o szk o d liw y m o d d z ia ły w a n iu f o s f o r u na w ła s n o ś c i m e
c h a n ic z n e ż e liw a je s t s ł u s z n a , l e c z ty lk o w tym p r z y p a d k u , gdy do o ce n y b r a n e są w s k a ź n ik i m ó w iące o p o d a tn o ś c i ż e liw a n a o d k s z ta łc e n ia tr w a ł e z w ią z a n e z o b c ią ż e n iem s ta ty c z n y m , a w s z c z e g ó ln o ś c i d y n am iczn y m .
N a to m ia st b a d a n ia w pływ u f o s f o r u n a w ła s n o ś c i c ie r n o - z u ż y c io w e ż e liw a wyka żu ją k o r z y s tn y je g o w p ły w , w s z c z e g ó ln o ś c i w o d n ie s ie n iu do w sk a ź n ik ó w z u ż y c ia . D ow o
dem p o w y ż sz e g o j e s t z a s to s o w a n ie ż e liw a o z a w a r to ś c i f o s f o r u w g r a n i c a c h 1 , 35-1 ,55%
na w sta w k i i k lo c k i h am u lco w e p o ja z d ó w sz y n o w y c h .
C elem p r a c y , k t ó r e j w yniki s ta n o w ią t r e ś ć n in ie js z e g o r e f e r a t u , było o p ra c o w a n ie te c h n o lo g ii odlew ów w sta w e k z ż e liw a fo s fo ro w e g o o r a z z b a d a n ie ic h w ła s n o ś c i u ż y t
k ow ych d la w aru n k ó w k r a jo w y c h .
A k tu a ln ie z a p o tr z e b o w a n ie k ra jo w e na w sta w k i i k lo c k i h am u lco w e ty lk o d la P K P o k r e ś lo n e j e s t w a r t o ś c i ą o k o ło 120 t y s . t o n / r o k . C y fra ta s ta n o w i o w ie lk o ś c i z a g a d n ie n ia , tym b a r d z i e j k ie d y ró w n ie ż u w z g lę d n i s ię f a k t, ż e p r a w ie c a ła ta m asa ż e liw a zo: ta je z u ż y ta b e z z w r o tn ie , gdyż z o s t a je o n a ro z p y lo n a na to r o w is k a c h w p o s t a c i p r o duktów z u ż y c ia p r o c e s u t a r c i a , a ty lk o n ie w ie lk a je j il o ś ć o k . 10% w ra c a do o d lew n i jak o złom .
B a rd z o w y so k i w sk a ź n ik z u ż y c ia w sta w e k i klocków h am u lco w y c h w n a sz y m k r a j u w d u ż e j m ie r z e sp o w o d o w an y je s t n is k ą ja k o ś c ią tw o rz y w a , k tó r e d o ty c h c z a s n a te g o r o d z a ju o d lew y j e s t s to s o w a n e /ż e liw o k la s Z 1 X , Z1150, Z 1200 i Z 1 2 5 0 /.
136 S t .K o r c y l , S . P r z e w o r s k i
% P o d ję c ie p r a c y n ad ro z p o z n a n ie m w ła s n o ś c i ż e liw a fo s fo ro w e g o i o p ra c o w a n ie m te c h n o lo g ii odlew ów w sta w e k z te g o tw o rz y w a , obok a s p e k tó w p o z n aw czy ch m iało b a r d zo d u ż e z n a c z e n ie te c h n ic z n o -e k o n o m ic z n e , w y r a ż a ją c e s ię p r z e d e w sz y stk im d w u k ro t
nym z w ię k sz e n ie m t r w a ł o ś c i u ż y tk o w e j w sta w e k ham u lco w y ch i p o d n ie s ie n ie m w a r to ś c i w s p ó łc z y n n ik a t a r c i a , u m o ż liw ia ją c p r z y d o ty c h c z a s o w e j s y g n a liz a c ji z w ię k s z e n ie p r ę d k o ś c i ja z d y p o c ią g ó w .
1 . Ż e liw o fo s fo ro w e P 1 4
M ianem ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 p r z y ję to o k r e ś la ć ż e liw o s z a r e z g ra fite m p ła tk o wym o z a w a r to ś c i f o s f o r u w g r a n ic a c h 1 ,3 5 - 1 ,55% . Ż e liw o te g o ty p u z o s ta ło o p r a c o w ane w la ta c h s z e ś ć d z ie s i ą ty c h i z n a la z ło , ja k d o ty c h c z a s , g łó w n ie z a s to s o w a n ie na w ą s k i a s o r ty m e n t o d lew ó w , ja k ie s ta n o w ią w sta w k i i k lo c k i h am u lco w e , je d n a k z d u żymi e fek tam i te c h n ic z n o -e k o n o m ic z n y m i [l] ■
O bok z a w a r to ś c i fo s fo ru w g r a n ic a c h 1 ,3 5 -1 ,5 5 % d a ls z y m i w ym aganiam i staw ian y m i w o d n ie s ie n iu do s t r u k tu r y i w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n y c h ż e liw a P I 4 o k re ś la n y m i z p u n k tu w id z e n ia w ła s n o ś c i u ży tk o w y ch s ą :
- s t r u k t u r a o sn o w y m e ta lo w e j ż e liw a w o d le w ie użytkow ym ty p u p e r lity c z n e g o , - tw a r d o ś ć ż e liw a 200 - 260 H B ,
- r o z m ie s z c z e n ie w y d z ie le ń e u te k ty k i fo s fo ro w e j ró w n o m ie rn e .
D la s tw ie r d z e n ia m o ż liw o śc i s p e łn ie n ia ty c h w ym agań w ykonano w stę p n e w ytopy ż e liw a P 1 4 .
S k ła d c h e m ic z n y w y k o n an y ch p ró b n y c h w ytopów ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 o r a z w yniki b adań jeg o w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n y c h podano w ta b e li 1 .
W ytopów d o k o n an o w ż e liw ia k u , a p ró b k i do b a d a ń w ykonano w k s z t a ł c i e bloków o w y m ia ra c h i c i ę ż a r z e p o d o b n y ch do w sta w e k h a m u lc o w y c h .
Na r y s . l p r z e d s ta w io n o z d ję c ia m i k r o s t r u k t u r y ż e liw a P 1 4 z p ró b n y c h w ytopów o r a z d la p o ró w n a n ia s t r u k t u r ę ż e liw a Z 1250, ró w n ie ż o d la n e g o do p o d o b n ej fo rm y ja k ż e l i wo P 1 4 .
Jak w id ać z p o ró w n a n ia z d ję ć m ik r o s t r u k tu r y , is to t n e r ó ż n i c e w y stę p u ją p r z e d e w s z y s tk im p r z y o c e n ie w y d z ie le ń e u te k ty k i f o s fo ro w e j i to pod w zględem w s z y s tk ic h c e c h m o rfo lo g ic z n y c h , ja k ie p r z y ję to o c e n ia ć w k la s y f ik a c ji ż e liw a s z a r e g o .
W p rz y p a d k u ż e liw a P 1 4 ty p w y d z ie le ń e u te k ty k i f o s fo ro w e j n a le ż y z a lic z y ć d o e u te k ty k i p s e u d o -p o d w ó jn e j o z n a c z o n e j wg P N -75/11-04661 sym bolem F I , n a to m ia s t w p r z y p ad k u ż e liw a Z1250 w y d z ie le n ia e u te k ty k i f o s fo ro w e j n a le ż y z a lic z y ć do ty p u p o tr ó jn e j z cem e n ty tem o z n a c z o n e j sym bolem F 4 . W ie lk o ść w y d z ie le ń o r a z ic h ilo ś ć r ó ż n ią s ię ró w n ie ż w s p o s ó b is to tn y w p o ró w n a n iu z ż e liw e m Z 1250, co o c z y w iś c ie j e s t lo g ic z n ą k o n s e k w e n c ją b a r d z o m a łe j, w y n o s z ą c e j z a le d w ie 0 ,0 2 % r o z p u s z c z a ln o ś c i f o s f o r u w ż e -
Rys.l. Strukturażeliwabadanychwstawekhamulcowych 1.1. Mikrostrukturawydzieleńeutektyki fosforowej.Pow.22x, traw. UNO
Ż eliw o fo s fo ro w e P14. na 137
1.3. Mikrostrukturaosnowy metalowej.Pow. 100x, traw. 4%roztworemHNO
138 5 t .K o r c y l, S . P r z e w o r s k i
Ż e liw o fo s fo ro w e P 1 4 n a . 139 la z i e . P r a k t y c z n ie m ożna p r z y j ą ć , ź e c a la z a w a r to ś ć fo s fo ru w ż e liw ie z n a jd u je s ię w w y d z ie le n ia c h e u te k ty k i f o s f o r o w e j.
Na p r o c e s t a r c i a i z u ż y c ia , ja k w y k a z a ły w c z e ś n ie j s z e b a d a n ia [2], n a js il n ie j s z y wpływ z o k r e ś lo n y c h c e c h m o rfo lo g ic z n y c h w y d z ie le ń e u te k ty k i fo s fo ro w e j p o s ia d a ilo ś ć w y d z ie le ń , co m ożna z dużym p r z y b liż e n ie m u to ż s a m ia ć z z a w a r to ś c ią fo s fo ru w s k ła d z ie ch em iczn y m ż e liw a .
T y p w y d z ie le ń e u te k ty k i fo s fo ro w e j w y s tę p u ją c y jak o d o m in u ją c y w ż e liw ie P 1 4 , o k r e ś lo n e j jak o e u te k ty k a p s e u d o -p o d w ó jn a ze w z g lę d u n a sw o ją d u ż ą n ie je d n o ro d n o ś ć w m i- k ro b u d o w ie , z p u n k tu w id z e n ia p r z e b ie g u p r o c e s u t a r c i a j e s t n a jm n ie j o d p o rn y na z u ż y c ie w p o ró w n a n iu d o in n y c h ty p ó w w y d z ie le ń e u te k ty k i f o s f o r o w e j, je d n a k w p r z y p adku ż e liw a P I 4-, il o ś ć w y d z ie le ń e u te k ty k i fo s fo ro w e j j e s t ta k w ie lk a , ż e tw o r z ą one s z c z e l n ą s i a tk ę o g r a n i c z a ją c w dużym s to p n iu u jem n e c e c h y w y d z ie le ń ty p u p se u d o p o d - w ó jn e g o .
P o d sta w o w y m i sk ła d n ik a m i e u te k ty k i f o s fo ro w e j s ą : f o s f o r e k ż e l a z a , c e m e n ty t o r a z p ro d u k ty p rz e m ia n y a u s t e n it y c z n e j. Z e w z g lę d u n a w ie lk o ś ć u d z ia łu p o s z c z e g ó ln y c h sk ła d n ik ó w w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n e w y d z ie le ń e u te k ty k i f o s fo ro w e j o k r e ś la n e s ą z a s a d n ic z o w ła s n o ś c ia m i fo s f o r k u ż e l a z a , k t ó r y c h a r a k t e r y z u j e s ię w y so k ą t w a r d o ś c ią r z ę d u 500 - 600 HB i d u ż ą k r u c h o ś c i ą .
P r z e p r o w a d z o n e b a d a n ia u d a r n o ś c i ż e liw a fo s fo ro w e g o o z a w a r to ś c i f o s f o r u w g r a n ic a c h 1 ,4 5 - 2,19% w y k a z a ły w s k a ź n ik i u d a r n o ś c i od 1 , 2 do 1 ,1 2 d a ] .
W o d n ie s ie n iu do ż e liw a s z a r e g o Z1250 w s k a ź n ik i te s ą o k o ło d w u k ro tn ie n iż s z e /ż e liw o Z1250 - u d a r n o ś ć 2 , 3 d a ] / .
B a d a n ia w ykonano n a p r ó b k a c h 0 20 x 120 mm p r z y z a s to s o w a n iu m łota u d a ro w e g o 0 m a k sy m a ln e j e n e r g i i 5 da] i r o z s t ę p i e p o d p ó r p r ó b k i 100 mm.
W y trz y m a ło ś ć n a r o z c i ą g a n ie ż e liw a P 1 4 o k r e ś lo n a n a p ró b k a c h 0 20 mm w y c ię ty c h z p ró b n y c h p r ę tó w 0 30 mm w y n o si 264 - 282 M P a . W sk a ź n ik i te ś w ia d c z ą , że w y d z ie le n ia e u te k ty k i fo s f o r o w e j n ie o b n iż a ją w y tr z y m a ło ś c i n a r o z c i ą g a n i e , a w pew nym s t o p niu n a w e t ją p o d w y ż s z a ją , c o s z c z e g ó ln ie ma m ie js c e w p r z y p a d k u , g dy tw o r z ą one c ią g ły s z k i e l e t w p o s t a c i s z c z e l n e j s i a t k i .
2 . W ła s n o ś c i ta r c io w o - z u ż y c io w e ż e liw a P 1 4
P o d sta w o w y m i w sk a ź n ik a m i m ów iącym i o p r z y d a tn o ś c i ż e liw a P 1 4 , z u w ag i n a jeg o z a s to s o w a n ie n a t r ą c e e le m e n ty u k ła d ó w h am u lc o w y c h , s ą w s k a ź n ik i c h a r a k t e r y z u j ą c e
■współczynnik t a r c i a i o d p o rn o ś ć n a z u ż y c ie p r z y t a r c i u .
T w o rz y w o n a e le m e n ty h am u lco w e w in n o w y k azy w ać o d p o w ie d n io w y so k ą w a r to ś ć w sp ó łc z y n n ik a t a r c i a , z a p e w n ia ją c ą u z y s k a n ie o k r e ś lo n e j d r o g i h a m o w a n ia , m o żliw ie w ysoką s t a b iln o ś ć t e j w a r to ś c i w s p ó łc z y n n ik a t a r c i a p r z y r ó ż n y c h p r ę d k o ś c ia c h ś liz g u 1 zm ien n ej te m p e r a t u r z e p o w ie r z c h n i t r ą c y c h .
S t . K o r c y l , S . P r z e w o r s k i Z p u n k tu w id z e n ia o d p o rn o ś c i na z u ż y c ie w s k u te k t a r c i a , od tw o rz y w a w sta w e k h a m ulcow ych w ym agane j e s t , a b y c e c h o w a ło s ię ono m o żliw ie n a jw ię k s z ą t r w a ł o ś c i ą z tym , ż e n a le ż y m ieć n a u w a d z e fa k t o d d z ia ły w a n ia ś c i e r n e g o n a e lem en t w s p ó łp r a c u ją c y , k tó r e to o d d z ia ły w a n ie w inno w y k azy w ać m o żliw ie n a jn i ż s z ą in te n s y w n o ś ć .
D la u m o ż liw ie n ia o ce n y ż e liw a P14- pod w zg lęd em w ła s n o ś c i c ie r n o -z u ż y c io w y c h p rz e p r o w a d z o n o b a d a n ia la b o r a to r y jn e o r a z b a d a n ia p o lig o n o w e n a u ż y tk o w y c h w s ta w k a c h .
B a d a n ia la b o r a to r y jn e z o s t a ły p rz e p r o w a d z o n e n a m a s z y n ie ty p u A m s le r o r a z na s ta n o w is k u b e z w ła d n o śc io w y m , n a k tó r y c h to u r z ą d z e n i a c h p r z y z a s to s o w a n iu p ró b e k w y c ię ty c h z w s ta w e k h am u lco w y ch o d la n y c h z ż e liw a P I Z o s k ła d z ie i w ła s n o ś c ia c h ja k p o d an o w t a b e l i 1 , d o k o n an o o z n a c z e ń w sk a ź n ik ó w ta r c io w o - z u ż y c io w y c h . W t a b e l i 2 z e s ta w io n o w y n ik i u z y s k a n e w b a d a n ia c h n a m a s z y n ie A m s le r , a w ta b e l a c h 3 , Z i 5 w b a d a n ia c h n a s ta n o w is k u b e z w ła d n o śc io w y m . B a d a n ia na s ta n o w is k u b e z w ła d n o śc io w y m z o s t a ły w yk o n an e w la b o r a to r iu m In s ty tu tu P o ja z d ó w S z y n o w y ch P o lite c h n ik i K ra k o w s k i e j [3] .
D la u z y s k a n ia b a z y o d n ie s ie n ia p r z y o c e n ie w ła s n o ś c i c ie r n o - z u ż y c io w y c h ż e liw a P I Z , id e n ty c z n e b a d a n ia p rz e p r o w a d z o n o n a p ró b k a c h w y c ię ty c h z e w s ta w e k h a m u lc o w ych d o ty c h c z a s sto s o w a n y c h /ż e l iw a k la s y Z 1 2 5 0 / o r a z w sta w e k w y k o n an y ch z ż e liw a s f e r o id a ln e g o w p rz y p a d k u b a d a ń n a m a s z y n ie ty p u A m s le r .
Z a n a liz y w yników b a d a ń la b o r a to r y jn y c h w ła s n o ś c i c ie r n o - z u ż y c io w y c h / t a b e l e 2 , 3 , Z i 5 / w y n ik a , ż e ż e liw o fo s fo ro w e P I Z w y k a z u je w ie lo k r o tn ie w y ż s z ą o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n i e w p o ró w n a n iu z ż e liw e m s z a r y m k la s y Z 1250, a n ie c o u s t ę p u je ż e liw u s f e r o id a l n e - m u. R ó w n ież s tw ie rd z o n o m n iej in te n s y w n e ś c i e r a n i e m a te r ia łu w s p ó łp r a c u ją c e g o / p r z e c i w p r ó b k i / w p o ró w n a n iu z ż e liw e m Z1250 i n ie c o b a r d z i e j in te n s y w n e w o d n ie s ie n iu do ż e liw a s f e r o id a l n e g o .
W y n ik i b a d a ń n a m a s z y n ie A m s le r z o s t a ły u z y s k a n e w w a ru n k a c h p ró b y b a r d z i e j o s t r y c h / n a c i s k 2 M P a , p r ę d k o ś ć ś liz g u 0 , 8 m / s e k / , n iż w p rz y p a d k u b a d a ń n a s t a n o w isk u b e z w ła d n o śc io w y m .
P o n a d to n a le ż y s t w i e r d z i ć , ż e w ob u p r z y p a d k a c h b a d a ń la b o r a to r y jn y c h w a ru n k i p r ó by ze w z g lę d u n a t o , ż e p r ó b y b y ły p r z e p r o w a d z o n e n a n ie w ie l k ic h p ró b k a c h o w y m ia
r a c h 10 x 15 x 25 mm, u z y s k a n e w y n ik i b y ły o b a r c z o n e pew nym b łę d e m i n ie mogą być b e z k r y t y c z n ie p r z e n o s z o n e n a w a ru n k i p a n u ją c e w r e a l n e j e k s p l o a ta c j i w s ta w e k . Z te g o pow odu n a stę p n y m e ta p e m b a d a ń w ła s n o ś c i u ż y tk o w y c h w s ta w e k w y k o n an y ch z ż e liw a fo s fo ro w e g o P I Z b y ły b a d a n ia p o lig o n o w e p r z e p r o w a d z o n e n a d o ś w ia d c z a ln y m w a g o n ie . B a d a n ia te g o ty p u z o s t a ły w y k o n an e p r z e z I n s ty tu t P o ja z d ó w S z y n o w y c h P o li te c h n ik i K ra k o w s k ie j [3 ].
Ż e liw o fo s fo ro w e P l ż n a . 141 W a r to ś c i d r o g i ham ow ania o z n a c z o n e p r z y r ó ż n y c h p o c z ą tk o w y c h p r ę d k o ś c ia c h w ag o nu z e s ta w io n o w ta b e li 6 .
W ta b e l i 7 pod an o w z g lę d n e w a r to ś c i d r ó g ham ow ania o r a z z u ż y c ia w sta w e k w y ra ż o n e w p r o c e n ta c h p r z y p r z y ję c iu jak o p o d s ta w y 100% w a r to ś c i o z n a c z o n y c h d la w sta w e k z ż e liw a Z 1250.
W yniki p r ó b p o lig o n o w y ch p o tw ie r d z a ją u z y s k a n e w s k a ź n ik i w b a d a n ia c h l a b o r a t o r y j n y c h , s z c z e g ó ln ie p ró b p rz e p r o w a d z o n y c h n a s ta n o w is k u b e z w ła d n o śc io w y m .
P r z e d o s ta te c z n y m w d ro ż e n ie m ż e liw a P 1 4 do p r o d u k c ji w s ta w e k ham u lco w y ch z o s t a ły d o k o n an e p ró b y e k s p lo a ta c y jn e n a r ó ż n y c h t r a s a c h . G łów nym c e le m ty c h b a d a ń by to o z n a c z e n ie ż y w o tn o śc i w sta w e k z ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 o r a z b e z p o ś r e d n ia o c e n a p r z y d a tn o ś c i ty c h w sta w e k p r z e z u ż y tk o w n ik a t j . P K P .
W yniki ty c h b a d a ń o r a z o g ó ln e w a ru n k i ic h p ro w a d z e n ia pod an o w ta b e li 8 .
O bok s t w i e r d z e n i a ś r e d n io d w u k ro tn ie d łu ż s z e j t r w a ł o ś c i e k s p lo a ta c y jn e j w s ta w e k z ż e liw a P IĄ w s to s u n k u do ż e liw a s z a r e g o Z1250, w b a d a n ia c h e k s p lo a ta c y jn y c h n ie s tw ie rd z o n o ż a d n y c h u jem n y ch sk u tk ó w ic h w s p ó łp r a c y z o b r ę c z ą k o ła .
3 . Z a k o ń c z e n ie
P o z y ty w n e w y n ik i b a d a ń p ro w a d z o n y c h z a ró w n o w s k a li l a b o r a t o r y j n e j , a s z c z e g ó ln ie w e k s p l o a ta c j i b y ły p o d sta w ą p o d ję c ia d a ls z y c h p r a c b a d a w c z y c h o c h a r a k t e r z e te c h n o lo g ic z n y m , k tó r jm h c e le m b y ło o p ra c o w a n ie te c h n o lo g ii p ro d u k c y jn e j w sta w e k h a m u lc o w ych z ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 . P r a c e te g o ty p u z o s ta ły p o d ję te p r z e z I n s ty tu t O d le w n ic tw a p r z y w s p ó łp r a c y z ZNTK - N ow y S ą c z [4].U w zględniając w ym agania UIC
/M ię d z y n a ro d o w a U n ia T r a n s p o r t u K o le jo w e g o / s ta w ia n e w staw kom ham ulcow ym z ż e l i wa P 1 4 o r a z k r a jo w e w a ru n k i w y p o s a ż e n ia te c h n ic z n e g o o d le w n i i m o ż liw o śc i s u r o w c o w e, z o s t a ł o p ra c o w a n y s k ła d c h e m ic z n y ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 o r a z te c h n o lo g ia o d le wów w s ta w e k , k tó r y c h w ła s n o ś c i s p e łn ia j ą p o d sta w o w e w y m ag an ia te g o r o d z a j u ty p o w i odlew ów [5-7] .
W t a b e l i 9 p o d an o s k ła d c h e m ic z n y ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 o r a z z a k r e s tw a r d o ś c i i c e c h y s t r u k t u r a ln e ja k ie w y k a z u je to ż e liw o w o d le w ie w s ta w e k .
W la ta c h 1 9 7 6 -1 9 7 7 z ż e liw a P 1 4 w o d le w n ia c h w ZNTK - N ow y S ą c z i ZNTK - B y d g o s z c z w y p ro d u k o w an o 20 t y s . to n w s ta w e k , k tó r e b y ły p r z e k a z a n e do e k s p l o a ta c j i w P K P , a w y b ra n e p o c ią g i w y p o sa ż o n e w te g o ty p u w s ta w k i b y ły w d a ls z y m c ią g u n a d z o r o wane w c e lu z e b r a n i a d a n y c h d la w y d a n ia o s ta tn i e j d e c y z j i o p o w szech n y m w p ro w a d z e n iu tego r o d z a ju w s ta w e k do u ż y tk o w a n ia p r z e z P K P .
P o z y ty w n e w y n ik i b a d a ń w la t a c h 1 9 7 6 -1 9 7 7 b y ły p o d s ta w ą d e c y z ji M i n is te r s tw o K om u
n ik a c ji o p o d ję c iu w r o k u 1978 p e łn e j i c ią g ł e j p r o d u k c ji w il o ś c i 30 t y s . M g /r o k p r z e z ŻNTK - B y d g o s z c z w s ta w e k z ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 .
142 S t K o r c y l , S . P r z e w o r s k i T a b e la 1 S k ła d c h e m ic z n y i w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n e p ró b n y c h w y t o p ó w
ż e łiw a fo s fo ro w e g o P 14
G a tu n e k ż e liw a
Z a w a r to ś ć w % HB Rm
M Pa
U daj
Cc S i Mn P S
P U 3 ,3 0 1 ,5 8 0 ,5 3 1 , 3 4 0 ,1 1 2 250 264 1 ,2 0
P U 3 ,1 3 1 ,2 4 0 ,4 7 1 ,5 5 0 ,0 9 1 244 282 r , 12
Z1250 3 ,2 7 1 ,3 6 0 ,6 8 0 , 1 8 0 ,1 0 6 187 254 2 ,3
T a b e la 2 W yniki b a d a ń ta r c io w o - z u ż y c io w y c h u z y s k a n y c h n a m a s z y n ie ty p u A m sle r
G a tu n e k ż e liw a
W a ru n k i p ró b y Z u ż y c ie w g W a rto ś ć
w s p ó łc z . t a r c i a D ro g a
t a r c i a m
P r ę d k o ś ć m / s
N a c is k
M P a P r ó b k i P r z e c i w p ró b k i
P K P / z l . 2 5 0 / P 1 4 1 ,34% P
P 1 4 1 ,5 5 % P
Z s
4x300
4x300
4 x300 4x300
0 , 8
0 , 8
0 , 8 0 , 8
2
2
2 2
4 ,9 8 3
0 ,1 8 0
0 ,3 8 6 0 ,0 9 8
0 ,6 4 2
0 ,1 4 8
0 ,2 1 9 0 ,1 6 4
0 ,3 6
0 ,3 9
0 ,4 2 0 ,2 4
M a t e r ia ł p r z e c i w p r ó b k i: s t a l 45 w s t a n ie n o rm a liz o w a n y m
R o d z a j t a r c i a : t a r c i e ś liz g o w e , te c h n ic z n ie s u c h e , p r z y r u c h u je d n o sta jn y m
Ż e liw o fo s fo ro w e P 14 n a . 143
T a b e la 3 W yniki b a d a ń ta r c io w o - z u ż y c io w y c h u z y s k a n y c h n a sta n o w isk u
b e z w ła d n o śc io w y m
G a tu n e k Ś r e d n i e z u ż y c ie lin io w e Ś r e d n ie z u ż y c ie m asy
ż e liw a mm % 9 %
P K P 0 ,2 5 100 1 ,5 3 8 100
P U
1 ,3 4 % P 0 ,1 2 4 8 ,0 0 ,8 1 3 5 3 ,2
P U
1,55% P 0 ,1 3 5 1 ,1 0 ,9 0 3 5 9 ,0
P r z e c i w - p r ó b k a w ykonana ze s t a l i P 7 0 w s t a n ie n o rm a liz o w a n y m W a rto ś ć n a c is k u je d n o s tk o w e g o 0 ,6 8 M P a
T a b e la 4- W y n ik i b a d a ń w a r to ś c i w s p ó łc z y n n ik a t a r c i a p rz e p r o w a d z o n y c h n a s ta n o w is k u
b e z w ła d n o śc io w y m
G a tu n e k Ś r e d n i e w a r to ś c i w s p ó łc z y n n ik a t a r c i a u p r z y p r ę d k o ś c i
ż e liw a
100 k m /h 75 k m /h 50 k m /h 25 k m /h
P K P 0 ,1 3 0 ,1 4 0 ,1 6 0 ,2 5
P U
1,34% P 0 ,1 5 0 ,1 8 0 ,2 2 0 ,2 4
P U
1 ,5 5 % P 0 ,1 4 0 ,1 5 0 ,1 8 0 ,2 6
P r z e c i w - p r ó b k i w ykonano ze s t a l i P 7 0 W a rto ś ć n a c is k u je d n o s tk o w e g o 0 ,6 8 M P a
144 S t . K o r c y l , S . P r z e w o r s k i
T a b e la 5 Ś r e d n i e w a r to ś c i d r ó g ham ow ania o z n a c z o n e n a sta n o w isk u
be zw ładno śc iowym
G atu n ek
ż e liw a
D ro g a h am o w an ia w m p r z y p o c z ą tk o w e j p r ę d k o ś c i
100 k m /h 75 k m /h 50 k m /h 25 k m /h
P K P 4 9 5 ,5 2 2 4 ,1 9 4 ,6 2 1 ,4
P 1 4
1,34% P 3 9 7 ,1 2 2 4 ,1 1 0 2 ,0 2 2 ,4
P 1 4
1,55% P 4 2 5 ,7 2 2 0 ,3 1 0 8 ,0 2 2 ,3
P r z e c i w - p r ó b k a w ykonana ze s t a l i P 7 0 W a rto ś ć n a c is k u je d n o s tk o w e g o 0 ,6 8 M Pa
T a b e la 6 W a r t o ś c i d łu g o ś c i d ró g h am o w an ia w m o z n a c z o n e w b a d a n ia c h p o lig o n o w y ch
G a tu n e k
ż e liw a
W a r to ś c i d r o g i h am o w an ia w m p r z y p r ę d k o ś c i p o jazd u
100 k m /h 80 k m /h 60 k m /h
P K P 595 3 94 187
P 1 4 488 251 129
P 1 4 5 44 318 185
Ż e liw o fo s fo ro w e P 1 4 na . 145
T a b e la 7 W zg lęd n e w a r to ś c i d łu g o ś c i d r ó g ham ow ania o r a z z u ż y c ia w sta w e k
w y ra ż o n e w %
G atu n ek
ż e liw a
W zg lę d n e d r o g i ham ow ania w % p r z y p r ę d k o ś c i ia z d v
W żg lęd n e z u ż y c ie w s ta
w ek
100 k m /h 80 k m /h 60 k m /h w %
P K P 100 100 100 100
P 1 4 8 2 ,0 6 3 ,7 69 6 6 ,8
P 1 4 9 1 ,5 8 0 ,7 99 7 4 ,5
T a b e la 8 W a ru n k i b a d a ń e k s p lo a ta c y jn y c h o r a z ś r e d n ie u z y s k a n e w s k a ź n ik i w z r o s tu
ż y w o tn o ś c i w sta w e k z ż e liw a P 1 4 w o d n ie s ie n iu do w sta w e k Z1250
L p . p ró b y
J e d n o s tk a p r z e p r o w a d z a ją c a
b a d a n ia
R o d z a j w agonu
T yp w staw ek
R o d z a j t r a s y
P r z e b i e g w ty s .k m do pom ia -
r u
Ś r e d n i e w s k a ź n ik i
w z r o s tu ż y w o tn o ś
c i
1 DOKP G d a ń sk oso b o w y W8 n iz in n a 10 2 ,4 4
2 WGW Nowy S ą c z o sobow y
2 - c z ło n o w y
W1 p o d g ó rs k a 2 -1 6 1 ,8 8
3 WGW N ow y S ą c z to w a ro w y do k ru s z y w a
. W8 m ie s z a n a 0 , 5 - 2
* 2 ,3 2
1 4 6 S t . K o r c y l, S . P r z e w o r s k i
T a b e la 9 S k ła d c h e m ic z n y , tw a r d o ś ć i c e c h y s t r u k tu r a ln e odlew ów w sta w e k h am ulcow ych
w ykonanych wg o p ra c o w a n e j te c h n o lo g ii ż e liw a P 1 4
S k ła d c h e m ic z n y :
C - 3 ,0 0 4 3 ,4 0 % S i - 1 ,3 0 .1 ,8 0 % Mn - 0 , 3 5 . 0 ,6 0 % P = 1 ,3 5 .1 ,5 5 % S = 0 ,1 2 % m a x c
tw a r d o ś ć ! 200 ♦ 260 HB S t r u k t u r a :
osnow a m e ta lo w a : p e r lity c z n a P f l , m in . P 8 5 , P d 1 , 4 , w y d z ie le n ia g r a f i tu : G f l/ G f 2 , G r l / G r 2 , Gw 9 0 /G w 1 8 0 ,
w y d z ie le n ia e u te k ty k i f o s f o r o w e j: F I , F r 3 / F r 2 , F d 6 5 0 /F d 1000, F w 2 0 0 0 0 /F w 25000
L IT E R A T U R A
1 . T y m c z a so w e w a ru n k i d o sta w w s ta w e k z ż e liw a fo s fo ro w e g o do w agonow ych k lo ck ó w h a m u lc o w y c h . K o d ek s U . J . C . , n o rm a n r 832 E z d n ia 1 .0 1 .1 9 6 2
2 . K o rc y l S . : W pływ e u te k ty k i fo s fo ro w e j n a p r o c e s t a r c i a i z u ż y c ia ż e liw a s z a r e g o . P r a c e In s ty tu tu O d le w n ic tw a , 1 9 6 6 , Z e s z y t 4 / 6 6 , s .3 1 7 .
3 . B r o ś J . i in n i: B a d a n ia la b o r a to r y jn e na s ta n o w is k u b e z w ła d n o śc io w y m o r a z b a d a n ia po lig o n o w e w s tę p n y c h s e r i i k lo ck ó w h a m u lc o w y c h . O p ra c o w a n ie 1 .P . S z . P o l i t . K r a k . W ykonane n a z le c e n ie In s ty tu tu O d le w n ic tw a M P M C iR . Z l. 6 0 8 5 -1 9 7 3 .
4 . P r z e w o r s k i S . : I n s tr u k c ja o g ó ln a w y tw a rz a n ia ż e liw a w y so k o fso fo ro w e g o w od lew n i ZNTK - N ow y S ą c z . O p ra c o w a n ie In s ty tu tu O d le w n ic tw a . Z l . 6 0 8 5 -1 9 7 3 .
5 . P r z e w o r s k » S . : O p ra c o w a n ie te c h n o lo g ii o d le w a n ia w s ta w e k h am u lco w y c h z ż e liw a fo s fo ro w e g o . O p ra c o w a n ie In s ty tu tu O d le w n ic tw a , Z l. 6085 - 1 9 7 4 .
6 . K o rc y l S . , P r z e w o r s k i S . : B a d a n ia i p r ó b y n a d z a s to s o w a n ie m ż e liw a fo s fo ro w e g o n a w sta w k i ham ulcow e d la p o ja z d ó w sz y n o w y c h . O p ra c o w a n ie T n sty tu tu O d lew n ictw a Z l . 6085 - 1 9 7 4 .
7 . P r z e w o r s k i S . , K o rc y l S . , W o jc ie c h o w s k i M . : P o m o c a u to r s k a p r z y w d ro ż e n iu do p r o d u k c ji w s ta w e k h am u lco w y c h z ż e liw a fo s fo ro w e g o P 1 4 w ZNTK - B y d g o s z c z . C z . l . S p ra w o z d a n ie z p r ó b w d ro ż e n io w y c h w z a k r e s i e p r o c e s u m e ta lu r g ic z n e g o z ż e liw a P 1 4 . R am ow a in s tr u k c j a w y ta p ia n ia ż e liw a P 1 4 . W y ty c z n e k o n tr o li p ro d u k c ji w s ta w e k h a m u lc o w y c h . O p ra c o w a n ie I n s ty tu tu O d le w n ic tw a . Z l . 2703 - 1 9 7 7 .
Ż e liw o fo s fo ro w e P 1 4 na 147
P 1 4 P H O S P H O R U S C A S T IRON R A IL V E H IC L E BRAKE IN S E R T S S u m m a r y
M e ta llo g ra p h ic c h a r a c t e r i s t i c s of P 1 4 c a s t ir o n c o n ta in in g 1 .3 3 -1 .5 5 % P a r e p r e se n te d to g e t h e r w ith i t s m e c h a n ic a l p r o p e r t i e s w ith s p e c i a l r e f e r e n c e to w e a r an d f r ic ti o n d a ta d e te r m in e d in l a b o r a t o r y , p ro v in g g ro u n g an d o p e r a tio n a l s c a l e . T he te c h n o lo g y o f p r o d u c tio n of b r a k e i n s e r t s fro m t h i s ty p e o f c a s t i r o n w as a d a p te d to P o li s h c o n d itio n s a n d fu lly im p le m e n te d in r o l li n g s to c k r e p a i r sh o p s in N owy S ą c z a n d B y d g o s z c z .
i>oc$opHhiii qyryH p i 4
jm
topm o3H ux k o jio h o k PEJlBCOBhlX I10E3Æ0BP e 3 to u e
npeflc-raBJieHO iieTaJiJiorpa$ireecKyio xapaKiepucTMicy $oc ÿ o p H o r o vyryHa PI4 c c o aepxaHneu 1 , 3 5-1,55
%
P, a Taitxe ero MexaHnaecKne CBoflcTBa c ocodini yve- TOM a H T H $ p M K r m o H H H X noicaaaTejieit. HccjiesoBaHna a nth ^ p h k u h o h h h x c b o A c tb npo- BOflMJiHCB b aaoopa'xopHOM, nojiHroHHOM h aKCiuiyaTaiiHOHHOM MacmTaôax.Pa3padoTaH Haa TexHoaorHH n pon3B oacT B a koæ osoic m3 a i o r o Tana ayryH a npM- MeHeHa k O T e a e c iB e im iM ycjioBHHU a a jih t6Khmx s a B o a a x 3HTK - H. Cobh h 3BTK - Buatoiu m BH e;ipeaa b dojihou npou 3B o#c tb b h u o u MaeuiTade.
