РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫХ СОСТОЯНИЙ ПО СЕЧЕНИЮ ГОЛОВКИ РЕЛЬСОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Методами просвечивающей электронной микроскопии прослежено формирование структурно-фазовых состояний в головке 100-метровых дифференцированно закаленных рельсов после длительной эксплуатации. Показано, что длительная эксплуатация сопровождается созданием градиентов структуры, фазового состава, дефектной субструктуры в головке рельсов, заключающихся в закономерном изменении содержания пластинчатого перлита, разрушенного перлита, феррито-карбидной смеси, скалярной и избыточной плотности дислокаций. По мере приближения к поверхности выкружки рельсов  относительное содержание объема металла со структурой пластинчатого перлита снижается, а со структурой разрушенного перлита и феррито-карбидной смеси увеличивается. В феррито-карбидной смеси размер зерен и субзерен, формирующих данный тип структуры, изменяется в пределах 40 – 70 нм; размер частиц карбидной фазы, расположенных по границам зерен и субзерен, изменяется в пределах 8 – 20 нм.

1. Козлов Э.В., Глезер А.М., Громов В.Е. Градиентные структурно фазовые состояния в твердых телах // Известия РАН. Серия Физическая. 2003. Т. 67. № 10. С. 1374 – 1375.

2. Градиентные структурно-фазовые состоя-ния в рельсовой стали / В.Е. Громов, В.А. Бердышев, Э.В. Козлов и др. – М.: Недра ком. ЛТД, 2000. – 176 с.

3. Градиентные структуры в перлитной стали / Э.В. Козлов, В.Е. Громов, В.В. Коваленко и др. – Новокузнецк: ИЦ СибГИУ, 2004. – 224 с.

4. Глезер А.М. О природе сверхвысокой пластической (мегапластической) деформации // Известия РАН. Серия физическая. 2007. Т. 7. № 12. С. 1767 – 1776.

5. Gromov V.E., Ivanov Yu.F., Yuriev A.B., Morozov K.V. Microstructure of quenched rails. – Cambridge: CISP Ltd, 2016. – 153 p.

6. Мулюков Р.Р., Назаров А.А., Имаев Р.М. Деформационные методы наноструктури-рования материалов: Предпосылки. Исто-рия. Настоящее и перспективы // Известия вузов. Физика. 2008. № 5. С. 47 – 59.

7. Перегудов О.А., Морозов К.В., Громов В.Е., Глезер А.М., Иванов Ю.Ф. Формирование полей внутренних напряжений в рельсах при длительной эксплуатации // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 11. С. 34 – 37.

8. Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Морозов К.В., Перегудов О.А., Алсараева К.В., Попова Н.А., Никоненко Е.Л. Изменение структуры и свойств поверхностных слоев головки рельсов после длительной эксплуатации // Фундаментальные проблемы современного матери-аловедения. 2015. Т. 12. № 2. С. 203 – 208.

9. Иванов Ю.Ф., Морозов К.В., Перегудов О.А., Громов В.Е., Попова Н.А., Никоненко Е.Л. Формирование структурно-фазовых градиентов в рельсах при длительной эксплуатации // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2015. № 3. С. 59 – 65.

10. Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Морозов К.В., Перегудов О.А., Попова Н.А., Никоненко Е.Л. Механизмы упрочнения рельсов при длительной эксплуатации // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2015. № 4. С. 98 – 104.

11. Громов В.Е., Перегудов О.А., Иванов Ю.Ф., Морозов К.В., Алсараева К.В. Эволюция структуры и свойств поверхностного слоя рельсов при длительной эксплуатации // Вопросы материаловедения. 2015. № 3 (83). С. 30 – 38.

12. Морозов К.В., Громов В.Е., Перегудов О.А., Иванов Ю.Ф., Юрьев А.Б., Аксёнова К.В. Формирование тонкой структуры рельсов при объемной и дифференцированной закалке // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2016. № 1. С. 53 – 61.

13. Иванов Ю.Ф., Морозов К.В., Перегудов О.А., Громов В.Е. Эксплуатация рельсовой стали: деградация структуры и свойств поверхностного слоя // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 8. С. 576 – 580.

14. Иванов Ю.Ф., Громов В.Е., Глезер А.М., Перегудов О.А., Морозов К.В. Природа деградации структуры поверхности катания рельсов при эксплуатации // Известия РАН. Серия физическая. 2016. Т. 80. № 12. C. 1682 – 1687.

15. Иванисенко Ю.В., Бауманн Г., Фехт Г. и др. Наноструктура и твердость «белого слоя» на поверхности железнодорожных рельсов // Физика металлов и металловедение. 1997. Т. 83. № 3. С. 104 – 111.

16. Ivanisenko Yu., Fecht H. J. Microstructure modification in the surface layers of railway rails and wheels // Steel tech. 2008. Vol. 3. No. 1. P. 19 – 23.

17. Ivanisenko Yu., Maclaren I., Souvage X., Valiev R. Z., Fecht H. J. Shear-induced α→γ transformation in nanoscale Fe–C composite // Acta Materialia. 2006. Vol. 54. P. 1659 – 1669.

18. Ning J Jang-li, Courtois-Manara E., Kor-manaeva L., Ganeev A. V., Valiev R. Z., Kubel C., Ivanisenko Yu. Tensile properties and work hardening behaviors of ultrafine grained carbon steel and pure iron processed by warm high pressure torsion // Mater. Sci. and Eng. A. 2013. Vol. 581. P. 81 – 89.

19. Egerton F.R. Physical Principles of Electron Microscopy. – Basel: Springer International Publishing, 2016. – 196 p.

20. Kumar C.S.S.R. Transmission Electron Mi-croscopy. Characterization of Nano-materials. – New York: Springer, 2014. – 717 p.

21. Carter C.B., Williams D.B. Transmission Electron Microscopy. – Berlin: Springer International Publishing, 2016. – 518 p.

22. Hirsch P., Hovy A., Nickolson R. et al. Elec-tron microscopy of fine crystals. – M.: Mir, 1968. – 574 p.