СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ РЕЛЬСОВ РАЗЛИЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
DOI:
https://doi.org/10.57070/2304-4497-2023-4(46)-46-56Ключевые слова:
химический состав, механические свойства, вердость, дифференцированно термоупрочненные рельсы, микролегирование, микроструктура рельсов, параметры микроструктуры, межпластинчатое расстояние, диаметр зерна, величина перлитных колонийАннотация
Увеличение осевых нагрузок и массы подвижного состава, характерных для современного тяжеловесного движения, а также существенное повышение скоростей движения пассажирских поездов увеличивают нагрузки на железнодорожный путь. Вместе с этим со стороны потребителей рельсовой продукции выдвигаются требования по увеличению сроков межремонтной наработки, повышению долговечности и надежности рельсов как основного и наиболее нагруженного элемента верхнего строения пути. Эксплуатационная стойкость рельсов в значительной степени определяется структурно-фазовым состоянием стали. Важной технической задачей является установление закономерностей формирования микроструктуры рельсов в зависимости от химического состава стали и влияния структуры на свойства готовой продукции. В результате проведенных исследований установлены связи между параметрами структуры и физико-механическими свойствами рельсов, а также между содержанием основных химических элементов в стали и межпластинчатым расстоянием перлита. Разработаны предложения по получению мелкодисперсной перлитной структуры, обеспечивающей наиболее высокие эксплуатационные свойства.
Библиографические ссылки
Добужская А.Б., Галицын Г.А., Мухранов Н.В., Фомичев М.С., Белокурова Е.В., Бели-ков С.В. Исследование структурно-фазового превращений при охлаждении рельсовой стали. Сталь.2015;(11):86–91.
Полевой Е.В., Добужская А.Б., Темлянцев М.В. Влияние скорости охлаждения на фор-мирование структуры рельсовой стали, мик-ролегированной ванадием и ниобием. Ма-шиностроение, материаловедение: Вестник ПНИПУ.2016;(4):7–20. https://doi.org/10.15593/2224-9877/2016.4.013.
Masaharu U., Kenji М. Effects of carbon con-tent and hardness on rolling contact fatigue resistance in heavily loaded pearlitic rail steels. Wear. 2020;444-445:203120. https://doi.org/ 10.1016/j.wear.2019.2031204.
Ивано Г., Кацуя И. Технологические и экс-плуатационные характеристики рельсов с высоким содержанием углерода.В кн.: Улучшение качества и условий эксплуатации рельсов и рельсовых скреплений: Сборник научных трудов. ОАО «УИМ». Екатерин-бург, 2012:72–81.
Полевой Е.В., Юнин Г.Н., Головатенко А.В., Темлянцев М.В. Новейшие разработки рель-совой продукции в АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Сталь. 2019;7:55–58.
Павлов В.В., Годик Л.А., Корнева Л.В., Ко-зырев Н.А., Гизатулин Р.А. Производство рельсов повышенной износостойкости. Из-вестия вузов. Черная металлургия. 2007;(10):35–37.
Смирнов Л.А., Кушнарев А.В., Добужская А.Б., Киричков А.А., Белокурова Е.В. Стали транспортного назначения, микролегирован-ные ванадием и азотом. Сталь.2020;(6):56–63.
Arunim Ray. Microalloying with niobium in rail steels. Materials Science and Technology. 2017; 33(14):1584–1600. https://doi.org/10.1080/02670836.2017.13091119.
Полевой Е.В., Волков К.В., Кузнецов Е.П., Головатенко А.В., Атконова О.П., Юнусов А.М. Разработка технологии производства дифференцированно термоупрочненных рельсов на ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК».В кн.: Улучшение качества и условий эксплуатации рельсов и рельсовых скреплений (по матери-алам заседания некоммерческого партнер-ства «Рельсовая Комиссия» 25 –27 октября 2013 г): Сборник научных докладов.Екате-ринбург: ОАО «УИМ». 2014:93–100.
Полевой Е.В., Добужская А.Б., Темлянцев М.В. Влияние скорости охлаждения на фор-мирование структуры рельсовой стали, микролегированной ванадием и ниобием. Вестник Пермского национального исследова-тельского политехнического университета. Машиностроение,материаловедение.2016;18(4):7–20.https://doi.org/10.15593/2224-9877/2016.4.0111.
Godefroid L. B., Souza A. T., Pinto M. A. Frac-ture toughness, fatigue crack resistance and wear resistance of two railroad steels.Journal of Materials Research and Technology. 2020;9(5):9588–9597. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.06.09212.
Егорова Л.Ю. Влияние структурного состоя-ния перлита на физико-механические и кор-розионные свойства высокоуглеродистых сталей: автореф. дис. канд. техн. наук. Ека-теринбург: ИФМ УрО РАН, 2014:23.
Счастливцев В.М., Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л., Окишев К.Ю., Табатчикова Т.И., Хлебникова Ю.В. Перлит в углеродистых сталях. Екатеринбург: УрО РАН, 2006:311.
Новожилов И.С., Чередников В.А., Полевой Е.В., Рубцов В.Ю., Улегин К.А. Влияние микролегирования и горячей деформации на кинетику распада аустенита рельсовой ста-ли. Калибровочное бюро. 2022;20:11–22.
Изотов В.И., Поздняков В.А., Лукьяненко Е.В., Усанова О.Ю., Филиппов Г.А. Влияние дисперсности перлита на механические свойства, деформационное поведение и ха-рактер разрушения высокоуглеродистой ста-ли. Физика металлов и металловедение. 2007;103(8):549–560.
Gray G.T., Thompson A.W., Williams J.C. In-fluence of microstructure on fatigue crack initia-tion in fully pearlitic steels. Metellurgical TransactionsA.V. 1985;16(3):753–760.
Колбасников Н.Г., Варгасов H.P., Зотов О.Г., Лукьянов А.А., Белозеров В.Л. Исследова-ние эксплуатационной надежности железно-дорожных рельсов, прокатанных по разным технологиям. Сталь.2014;(12):76–83.
Shur Ev.A., Bychkova N.Ya., Trushevsy S.M. Physical aspects of rolling contact fatigue of rail steels. Wear. 2005;258:1165–1171. http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2004.03.02719.
Чичко A.H., Сачек O.A., Соболев В.Ф., Ве-денеев A.B. О новых математических мето-дах анализа строения эвтектоидныхколоний перлитных сталей. Литье и металлургия. 2012(4(68)):69–73.
Добужская А.Б., Галицын Г.А., Юнин Г.Н., Полевой Е.В., Юнусов А.М. Исследование влияния химического состава, микрострук-туры и механических свойств на износо-стойкость рельсовой стали. Сталь.2020;(12):52–55.
Кушнарев А.В., Сухов А.В., Петренко Ю.П., Филиппов Г.А. О вязкости разрушения ко-лесной стали. Вестник Магнитогорского Государственного Технического Универси-тета им. Г.И. Носова. 2006;(4(16)):87–92.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Ольга Валерьевна Бессонова, Егор Владимирович Полевой, Татьяна Николаевна Осколкова
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
