新型轮箍硬度测量仪

　　轮箍金属质量对机车使用的持久性和安全性有着很重要的意义,它在很大程度上取决于热处理时形成的硬度和机械性能。

　　例如,车轮踏面基圆以及轮箍外侧面和内侧面的硬度分布不匀,能使硬度较低的区域的磨损加剧,从而导致出现椭圆度。轮对上装用不同硬度的轮箍,会导致车轮踏面基圆产生不均匀磨损,从而使轮对寿命下降。

　　目前,机务段只是根据制造厂家提供的技术证书上所列数据对机车轮箍的硬度和热处理质量进行入段检查。但是该技术证书上所列的只是从酸蚀试片上得出的一个轮箍的硬度值和机械性能。用这一数值代表了同一炉炼制的、用同一种热处理工况加工的整批轮箍(可达160个)的数据。因此,这一批中的其他轮箍的硬度并没有得到检查。为了避免使用不符合技术要求的硬度有差异的轮箍,和避免将硬度值相近的轮箍组装成轮对,必须对轮箍进行入段检测。

　　用布氏硬度测量法进行测量,在每次测量时必须对轮箍进行打磨,这一工序的劳动量很大。0·6~0·8mm的打磨深度必须用便携式硬度仪来完成。

　　根据我们掌握的数据,表面层的硬度与0·8mm深度处的硬度可以相差30~40HB。所有这一切说明,铁路运输企业不可能用这种方法来检测轮箍的硬度。

　　为了简化这种入段检测过程以及提高轮箍材料热处理质量和硬度的评定客观性,乌拉尔国立交通运输学院(УрГУПС)开发了一种非破坏性的磁性检测仪。这是一种外形尺寸很小的便携式К-61型组织矫顽磁力计(ГОСТ398—96)。该检测仪的重量不到2kg,外形尺寸为175×45×87mm,电源为220V,一次检测时间仅为3s。

　　斯维尔德洛夫斯克编组站机务段用这种检测仪对一批(100个)轮箍的硬度进行了测定。测量工作是在轮箍的基础面踏面基圆、外侧面和内侧面上进行的。轮箍每一面上测量了位置相反的4个点。图1为检测点布置示意图。此时测量了硬度值、与技术证书上所列数值的差值以及被测轮上硬度存在的差值。

　　检测结果表明:轮箍硬度分布不匀,存在“斑点”状硬度:

　　·在同一批(7个)轮箍中,踏面基圆硬度不均匀度大于20HB,这对运用是不利的;

　　·有9个轮箍存在硬度低于ГОСТ398—96规定的允许值的区域;

　　·在有些(9个)轮箍上,内侧面和外侧面上的硬度值可相差25~35HB;

　　·同一批轮箍中有些轮箍踏面基圆材料的硬度可相差40HB,而技术证书上所列的只是整批轮箍中一个轮箍的硬度。

　　技术证书中所列的同一硬度(277HB)的轮箍的踏面基圆的硬度检测结果列于图2。所得的数据证明:在组装轮对过程中,所有轮箍的质量必须进行入段检测。