ГОСТ 33200-2014. Межгосударственный стандарт. Оси колесных пар железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия
6. Технические требования
6.1 Черновые оси
6.1.1 Черновые оси изготавливают из осевых заготовок по ГОСТ 4728, непосредственно из слитков или непрерывнолитых заготовок.
6.1.2 Черновые оси изготавливают методами горячего формообразования: свободной ковкой, штамповкой, винтовой прокаткой и радиально-ротационной ковкой.
6.1.3 Степень укова или обжатия металла при изготовлении черновых осей для колесных пар железнодорожного подвижного состава должна быть не менее 3, для колесных пар подвижного состава метрополитена - не менее 5.
6.1.4 Черновые оси допускается изготавливать с технологическим припуском для изготовления образцов, при этом диаметр припуска должен быть не менее диаметра шейки оси.
6.1.5 После формообразования черновые оси должны быть подвергнуты термической обработке - нормализации или нормализации с последующим отпуском. Все операции термической обработки следует осуществлять при автоматической регистрации ее режимов.
6.1.6 Механические свойства термообработанных черновых осей из стали по ГОСТ 4728 должны соответствовать значениям, указанным в таблице 3.
Таблица 3
Механические свойства стали черновых осей
Временное сопротивление разрыву | Предел текучести | Относительное удлинение | Ударная вязкость KCU при 20 °C, Дж/см2 | |
не менее | Среднее значение, не менее | Минимальное значение, не менее | ||
Образцы из шейки или технологического припуска | ||||
600 - 625 | 310 | 20,0 | 54 | 39 |
630 и более | 330 | 19,0 | 44 | 34 |
Образцы из подступичной части | ||||
580 - 615 | 300 | 20,0 | 49 | 34 |
620 - 645 | 310 | 19,0 | 39 | 29 |
650 и более | 325 | 18,0 | 34 | 29 |
Примечания 1 Испытания на образцах из подступичной части проводят при получении отрицательных результатов испытаний на образцах из шейки или технологического припуска. 2 При изготовлении черновых осей методами винтовой прокатки или свободной ковки нормы для образцов из шейки или технологического припуска такие же, как и для образцов из подступичной части. | ||||
, Н/мм
, Н/мм
, %
6.1.7 Допускается изготавливать черновые оси, в том числе оси для колесных пар подвижного состава с конструкционной скоростью более 200 км/ч, из сталей других марок и с другими механическими свойствами не ниже приведенных в таблице 3 по техническим условиям, согласованным с владельцем инфраструктуры.
6.1.8 Правку черновых осей проводят в горячем состоянии после нагрева под нормализацию или после отдельного нагрева до температуры не выше 700 °C без последующей термообработки. Температура осей в конце процесса правки должна быть не ниже 600 °C.
6.1.9 Поверхность черновых осей должна быть очищена от окалины, глубина залегания дефектов не должна превышать 75% одностороннего фактического припуска на механическую обработку осей. Для определения глубины залегания видимых дефектов предприятие-изготовитель должно выполнять контрольные местные вырубки (зачистки).
Допускается по согласованию с заказчиком не производить очистку от окалины черновых осей при их изготовлении методами винтовой прокатки и радиально-ротационной ковки. Глубина залегания наружных дефектов при этом не должна превышать 85% одностороннего фактического припуска на механическую обработку.
В случае изготовления черновых и чистовых осей на одном предприятии, допускается не очищать черновые оси от окалины.
На поверхности черновых осей, изготовленных методом винтовой прокатки, допускается след от валков, высота которого не входит в поле предельных отклонений по диаметру, установленных в конструкторской документации.
6.1.10 Макроструктура черновых осей должна соответствовать ГОСТ 4728.
6.1.11 Загрязненность стали черновых осей неметаллическими включениями по ГОСТ 1778 не должна превышать значений, указанных в таблице 4.
Таблица 4
Загрязненность стали черновых осей
неметаллическими включениями
Тип включений | Условное обозначение включений | Средний балл, не более, для осей категорий | ||
A | B | |||
из непрерывнолитых заготовок | из слитков | |||
Сульфиды | С | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
Оксиды строчечные | ОС | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
Силикаты пластичные | СП | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
Силикаты хрупкие | СХ | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
Силикаты недеформирующиеся | СН | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
6.1.12 Микроструктура металла черновых осей, изготовленных из стали по ГОСТ 4728 и прошедших термическую обработку, должна быть однородной перлитно-ферритной.
Величина действительного зерна металла осей из стали по ГОСТ 4728 должна быть не менее номера 5 по ГОСТ 5639.
6.1.13 Черновые оси должны быть подвергнуты ультразвуковому контролю на прозвучиваемость с одного торца и ультразвуковому контролю на отсутствие внутренних дефектов с обоих торцов.
6.1.13.1 При контроле осей на прозвучиваемость на частоте от 2 до 2,5 МГц разница между амплитудой эхо-сигнала от противоположного торца оси и амплитудой эхо-сигнала от плоской (донной) поверхности на глубине 59 мм в СО-2 по ГОСТ 14782 не должна превышать 46 дБ.
Параметр шероховатости поверхности Ra торца оси, предназначенной для контроля прозвучиваемости, не должен превышать 6,3 мкм по ГОСТ 2789.
6.1.13.2 При контроле осей на внутренние дефекты с торца продольными волнами в осевом направлении не допускаются дефекты, амплитуда эхо-сигналов от которых равна или превышает амплитуду эхо-сигнала от эталонного плоскодонного отражателя, залегающего на той же глубине относительно ультразвукового преобразователя, что и дефект, и имеющего диаметр:
3,0 мм (эквивалентная площадь 7,1 мм2) - при глубине залегания до 380 мм;
6,0 мм (эквивалентная площадь 28,3 мм2) - при глубине залегания более 380 мм и до 700 мм;
9,0 мм (эквивалентная площадь 63,6 мм2) - при глубине залегания более 700 мм и до середины оси.
6.1.14 На каждой черновой оси на средней части или на шейке должны быть нанесены методом горячего деформирования отчетливо читаемые знаки маркировки высотой от 10 до 15 мм и глубиной от 1 до 3 мм через тире или с промежутками.
Для обеспечения читаемости маркировки при хранении черновых осей "навалом" допускается наносить дублирующую маркировку на торцы осей.
6.1.14.1 На черновые оси, изготовленные из осевых заготовок, наносят арабскими цифрами маркировку, включающую:
- две последние цифры года изготовления;
- номер плавки;
- порядковый номер оси по системе нумерации предприятия-изготовителя, начинающийся с условного номера предприятия-изготовителя по [1].
Перед однозначным условным номером предприятия-изготовителя ставят три нуля, перед двузначным - два нуля, перед трехзначным - один нуль. Для черновых осей, изготовленных методом винтовой прокатки, нули перед условным номером предприятия-изготовителя не ставят.
Черновым осям для подвижного состава метрополитена присваивают условный номер плавки по системе нумерации предприятия-изготовителя.
Повторение порядкового номера осей у одного предприятия-изготовителя в течение календарного года не допускается.
Допускается оставлять промежуток между условным номером предприятия-изготовителя и порядковым номером оси.
Пример маркировки черновой оси, изготовленной в 2011 году из плавки с номером 17248 на предприятии с условным номером 5, имеющей порядковый номер 30085:
11 17248 0005 30085.
6.1.14.2 На черновые оси, изготовленные непосредственно из слитков или из непрерывнолитых заготовок, наносят арабскими цифрами маркировку, включающую:
- две последние цифры года изготовления;
- номер плавки;
- порядковый номер оси по системе нумерации предприятия-изготовителя, начинающийся с условного номера предприятия-изготовителя по [1].
Пример маркировки черновой оси, изготовленной в 2011 году из плавки с номером 17248 на предприятии с условным номером 5, имеющей порядковый номер 30085:
11 17248 5 30085.
Дополнительно на головных концах черновых осей, изготовленных из слитков, наносят в холодном состоянии литеры:
- A - на осях, изготовленных из головной (верхней) части слитка;
- B - на осях, изготовленных из части слитка, следующей за головной.
6.1.14.3 Каждая черновая ось должна иметь клейма службы технического контроля предприятия-изготовителя и представителя заказчика или владельца инфраструктуры, для нанесения которых должно быть оставлено место или площадка на цилиндрической части или на торце оси.
6.2 Чистовые оси
6.2.1 Чистовые оси изготавливают из черновых осей.
6.2.2 На поверхности чистовых осей не допускаются дефекты в виде черновин, трещин, раскатанных газовых пузырей.
Требования к недопустимым и допустимым размерам и количеству волосовин на поверхности чистовых осей для колесных пар железнодорожного подвижного состава с конструкционной скоростью до 160 км/ч указаны в таблице 5.
Таблица 5
Требования к недопустимым и допустимым размерам
и количеству волосовин на поверхности чистовых осей
Часть чистовой оси | Тип железнодорожного подвижного состава | |
Грузовые вагоны, пассажирские вагоны локомотивной тяги <*> | Локомотивы, МВПС, СПС <**> | |
Галтель | Не допускаются | Не допускаются |
Цилиндрическая часть шейки <***> | Допускаются, если: - длина отдельной волосовины не более 10 мм; - не более 3 волосовин в любом поперечном сечении; - не более 5 волосовин на всей поверхности шейки | Допускаются, если: - длина отдельной волосовины не более 10 мм; - не более 2 волосовин в любом поперечном сечении; - не более 4 волосовин на всей поверхности шейки |
Предподступичная и подступичная часть <***> | Допускаются, если: - длина отдельной волосовины не более 25 мм; - не более 3 волосовин в любом поперечном сечении | Допускаются, если: - длина отдельной волосовины не более 15 мм; - не более 2 волосовин в любом поперечном сечении |
Средняя часть <***> | Допускаются, если: - длина отдельной волосовины не более 50 мм; - не более 3 волосовин в любом поперечном сечении | Допускаются, если: - длина отдельной волосовины не более 25 мм; - не более 2 волосовин в любом поперечном сечении |
<*> При нескученном и нестрочечном расположении допускаются без ограничения количества волосовины длиной не более 3 мм на всех частях осей, за исключением галтелей. <**> При нескученном и нестрочечном расположении допускаются без ограничения количества волосовины длиной не более 2 мм на шейке и не более 3 мм на всех остальных частях осей, за исключением галтелей. <***> При нестрочечном расположении допускаются без ограничения количества волосовины длиной до 1 мм на всех частях осей, за исключением галтелей. При нескученном расположении допускаются без ограничения количества волосовины длиной не более 1 мм на шейке и не более 2 мм на всех остальных частях осей, за исключением галтелей.
Примечания 1 Скученным считают расположение волосовин, при котором их количество на площадке размером 50 x 50 мм на любой части оси превышает 5 шт. 2 Строчечным считают последовательное расположение волосовин на поверхности оси вдоль ее образующей. Волосовины, составляющие одну строчку и имеющие длину на шейке менее 10 мм, на подступичной или предподступичной части - менее 15 мм и на средней части оси - менее 20 мм, принимают за одну волосовину длиной, равной общей длине отрезка, на котором они расположены. | ||
На осях для колесных пар железнодорожного подвижного состава с конструкционной скоростью более 160 км/ч поперечные волосовины не допускаются, а продольные волосовины допускаются длиной не более 6 мм на всех частях осей за исключением галтелей.
На осях для колесных пар подвижного состава метрополитена волосовины не допускаются.
6.2.3 На цилиндрической поверхности чистовых осей не должно быть забоин.
На поверхности средней части чистовых осей для грузовых вагонов, пассажирских вагонов локомотивной тяги, подвижного состава метрополитена класса точности изготовления 2 допускаются забоины глубиной не более 1 мм, плавно зачищенные в направлении вдоль оси, если они не выводят ось за пределы допускаемых отклонений на размеры.
На поверхности подступичных частей чистовых осей для грузовых вагонов, пассажирских вагонов локомотивной тяги, подвижного состава метрополитена класса точности изготовления 2 допускаются продольные риски глубиной не более 0,03 мм, которые должны быть плавно зачищены в направлении вдоль оси. Место зачистки должно быть проверено магнитопорошковым методом на отсутствие дефектов в соответствии с 6.2.2.
6.2.4 При ультразвуковом контроле чистовых осей с цилиндрической поверхности продольными волнами в радиальном направлении не допускаются внутренние дефекты:
а) амплитуда эхо-сигналов от которых равна или превышает амплитуду эхо-сигнала от эталонного плоскодонного отражателя диаметром 5,0 мм (эквивалентная площадь 19,6 мм2), залегающего на той же глубине, что и дефект;
б) амплитуда эхо-сигналов от которых равна или превышает амплитуду эхо-сигнала от эталонного плоскодонного отражателя диаметром 3,0 мм (эквивалентная площадь 7,1 мм2), залегающего на той же глубине, что и дефект, при условии, что:
1) в одной оси обнаружено шесть или более дефектов;
2) минимальное условное расстояние между любыми двумя дефектами менее 50 мм;
3) условная протяженность хотя бы одного из дефектов более 40 мм.
6.2.5 При ультразвуковом контроле чистовых осей с цилиндрической поверхности поперечными волнами в осевом направлении (угол ввода 50°) не допускаются внутренние дефекты, амплитуда эхо-сигналов от которых равна или превышает амплитуду эхо-сигнала от эталонного плоскодонного отражателя диаметром 3,0 мм (эквивалентная площадь 7,1 мм2), залегающего на той же глубине, что и дефект.
6.2.6 Чистовые оси после механической обработки должны быть подвергнуты упрочнению накатыванием роликами по поверхности шеек, предподступичной, подступичной и средней частей, а также галтелей перехода от одних частей к другим. Для осей колесных пар железнодорожного подвижного состава, не выходящего на пути общего пользования, допускается упрочнять накатыванием только подступичные части, шейки и их галтели.
Увеличение твердости поверхности чистовых осей из стали по ГОСТ 4728, упрочненных накатыванием роликами, должно составлять не менее:
22% - для грузовых вагонов, пассажирских вагонов локомотивной тяги, подвижного состава метрополитена;
20% - для локомотивов, МВПС, СПС.
Глубина поверхностного слоя металла с повышенной твердостью после накатывания роликами чистовых осей из стали по ГОСТ 4728 должна составлять не менее 0,02d (где d - диаметр упрочняемого сечения оси).
После упрочнения накатыванием роликами допускается шлифование цилиндрических поверхностей шейки и предподступичной части оси с припуском не более 0,4 мм на радиус цилиндрической части оси. Допускается зачистка галтельных переходов шлифовальной шкуркой с зернистостью не более 12.
Требования к технологическим режимам, используемому оборудованию и порядку проведения упрочнения накатыванием роликами осей для колесных пар грузовых вагонов, пассажирских вагонов локомотивной тяги, подвижного состава метрополитена - в соответствии с [2], осей для колесных пар локомотивов, МВПС, СПС - в соответствии с нормативными документами государств, упомянутых в предисловии как проголосовавших за принятие межгосударственного стандарта <*>.
--------------------------------
<*> В Российской Федерации применяют Технологическую инструкцию по упрочнению накатыванием роликами осей колесных пар локомотивов и моторных вагонов ТИ 32 ЦТ-ВНИИЖТ-95, утвержденную МПС России 09.04.1995 г.
6.2.7 На переходных галтелях от шеек к предподступичным частям оси и от предподступичных к подступичным частям оси допускается постепенное уменьшение глубины слоя металла с повышенной твердостью и снижение твердости поверхности оси, упрочненной накатыванием роликами.
На цилиндрической поверхности шейки и предподступичной части осей грузовых вагонов упрочненные накатыванием роликами участки допускается располагать на расстоянии не более 22 мм от торцов осей с постепенным повышением твердости накатанной поверхности до требуемых параметров по глубине слоя металла с повышенной твердостью на длине 12 - 14 мм от сечения с началом постепенного повышения твердости накатанной поверхности.
Допускается отсутствие упрочненного слоя на переходных галтелях от шеек к предподступичным частям оси на длине не более 3 мм от торца предподступичной части и на переходных галтелях от предподступичных к подступичным частям оси, на длине не более 12 мм от начала заходного конуса с последующим постепенным увеличением твердости накатанной поверхности до требуемых параметров.
6.2.8 Параметры шероховатости механически обработанных поверхностей осей перед проведением упрочнения накатыванием роликами Ra по ГОСТ 2789 в зависимости от класса точности изготовления должны соответствовать значениям, указанным в таблице 6.
Таблица 6
Параметры шероховатости поверхностей осей
перед накатыванием роликами
Часть оси | Параметр шероховатости Ra (мкм, не более) для осей класса точности изготовления | |
1 | 2 | |
Шейка, подступичная часть, зоны под посадку зубчатого колеса, дискового тормоза, моторно-осевого и редукторного подшипников | 3,2 | 6,3 <*> |
Остальные части, кроме торца оси | 6,3 | 12,5 |
<*> Для осей грузовых вагонов и пассажирских вагонов локомотивной тяги класса точности изготовления 2 допускается параметр шероховатости поверхности шейки Ra не более 12,5 мкм. | ||
6.2.9 Параметры шероховатости поверхностей чистовых осей Ra по ГОСТ 2789 в зависимости от класса точности изготовления должны соответствовать значениям, указанным в таблице 7.
Таблица 7
Параметры шероховатости поверхностей чистовых осей
Часть оси | Параметр шероховатости Ra (мкм, не более) для осей класса точности изготовления | |
1 | 2 | |
Шейка, зоны под посадку моторно-осевого и редукторного подшипников | 0,8 | 1,25 |
Остальные цилиндрические части | 2,5 | 2,5 |
Торец: |
|
|
- рабочий (под упорные подшипники) | 1,6 | 2,5 |
- нерабочий (свободный) | 3,2 | 12,5 |
Центральное отверстие полой оси | 3,2 | 6,3 |
Подступичная часть, зоны под посадку зубчатого колеса и дискового тормоза | 1,25 | 1,25 |
6.2.10 При выявлении дефектов в упрочненном накатыванием поверхностном слое чистовой оси (наплывов, трещин, расслоений и других дефектов) допускается проводить исправление указанных дефектов зачисткой или механической обработкой, если это не выводит диаметр оси за пределы допускаемых отклонений. При этом обработанная поверхность оси должна пройти повторное упрочнение накатыванием роликами и магнитопорошковый контроль.
6.2.11 Перенос маркировки с необработанной цилиндрической поверхности черновой оси на торец чистовой оси проводят под наблюдением службы технического контроля предприятия - изготовителя чистовой оси.
Допускается нанесение клейм и маркировки автоматизированным способом, обеспечивающим требуемую точность и идентификацию переносимых данных.
6.2.12 На торец каждой чистовой оси должны быть нанесены методом холодного деформирования отчетливо читаемые знаки маркировки и клейма. Расположение знаков маркировки и клейм на торце чистовой оси должно соответствовать примерам, указанным на рисунках 1, 2, 3. Высота знаков маркировки, указанных на рисунке 2 должна составлять 6 мм, на рисунках 2 и 3 - от 6 до 10 мм.
1 - приемочные клейма; 2 - условный номер
предприятия - изготовителя чистовой оси по [1]; 3 - номер
оси, включающий условный номер предприятия - изготовителя
черновой оси по [1] - 4 знака (если условный номер менее
4 знаков, его дополняют нулями с левой стороны), порядковый
номер черновой оси - до 6 знаков, две последние цифры года
изготовления черновой оси - 2 знака; 4 - клеймо службы
технического контроля предприятия - изготовителя
чистовой оси
Рисунок 1 - Расположение знаков маркировки и клейм
на торце чистовой оси для грузовых вагонов,
пассажирских вагонов локомотивной тяги, СПС
а - для осей колесных пар с подшипниками скольжения
или качения без торцевого крепления гайкой; б - для осей
колесных пар с подшипниками качения с торцевым креплением
гайкой; в - для осей колесных пар с подшипниками качения
с торцевым креплением шайбой
1 - условный номер предприятия - изготовителя черновой оси
по [1]; 2 - месяц и две последние цифры года изготовления
черновой оси; 3 - номер плавки и номер оси; 4 - клеймо
службы технического контроля предприятия - изготовителя
чистовой оси и приемочные клейма; 5 - условный номер
предприятия - изготовителя чистовой оси по [1]
Рисунок 2 - Расположение знаков маркировки и клейм на торце
чистовой оси для локомотивов, МВПС, СПС
1 - условный номер предприятия - изготовителя
черновой оси по [1]; 2 - номер оси; 3 - номер плавки;
4 - дата изготовления черновой оси; 5 - клеймо службы
технического контроля предприятия - изготовителя чистовой
оси; 6 - приемочные клейма; 7 - дата изготовления чистовой
оси; 8 - условный номер предприятия - изготовителя
чистовой оси по [1]
Рисунок 3 - Расположение знаков маркировки и клейм
на торце чистовой оси (со стороны удлиненной ступицы)
для подвижного состава метрополитена
Если торцы чистовых осей являются рабочими элементами конструкции буксовых узлов, то знаки маркировки и клейма выбивают на цилиндрической поверхности буртов или на другой нерабочей поверхности.
6.2.13 При ультразвуковом контроле чистовых осей с цилиндрической поверхности на структурную неоднородность продольными волнами в радиальном направлении на частоте от 4 до 5 МГц разница амплитуд донных эхо-сигналов в пределах одной зоны оси не должна превышать 6 дБ.
6.2.14 Предел выносливости чистовых осей при усталостных испытаниях с симметричным циклическим нагружением на базе пяти миллионов циклов должен составлять не менее 195 МПа.
Предел выносливости чистовых осей для колесных пар локомотивов, МВПС при усталостных испытаниях на круговой изгиб - по ГОСТ 31373.
6.2.15 Трещиностойкость (вязкость разрушения) стали оси при циклическом нагружении должна составлять не менее:
60 МПа·м1/2 - для железнодорожного подвижного состава с конструкционной скоростью до 200 км/ч;
80 МПа·м1/2 - для железнодорожного подвижного состава с конструкционной скоростью более 200 км/ч.
Подписаться на обновления