ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛУБИНЫ ОБЕЗУГЛЕРОЖЕННОГО СЛОЯ ПО ПЕРИМЕТРУ РЕЛЬСОВОГО ПРОФИЛЯ Р65

Проведено металлографическое исследование распределения глубины видимого обезуглероженного слоя по периметру железнодорожных рельсов Р65, произведенных из непрерывнолитых заготовок сечением 300 × 360 мм из стали марки 76ХФ на универсальном рельсопрокатном стане. Установлено, что глубина видимого обезуглероженного слоя по периметру рельсового профиля распределена неравномерно, находится в интервале 45 – 184 мкм и изменяется фактически в 6 раз. В области поверхности катания головки рельсов глубина обезуглероженного слоя составляет всего 170 мкм. Наименьшая глубина обезуглероженного слоя характерна для выкружек, соединяющих подошву и шейку рельсового профиля (участки 12 и 24). Максимальная глубина обезуглероженного слоя 184 мкм соответствует участку 20, находящемуся в области перьев подошвы рельсового профиля. Сравнительный анализ полученных данных с результатами ранее выполненных работ для рельсов, полученных из непрерывнолитых заготовок (сталь марки Э76Ф) показывает, что в области снижения видимого обезуглероженного слоя в рельсовой продукции филиала Западно-Сибирского металлургического комбината ПАО «ЕВРАЗ» достигнут значительный прогресс. Техническое перевооружение предприятия обеспечило снижение максимальной глубины видимого обезуглероженного слоя по сечению рельсового профиля с 1000 до 184 мкм, при этом его среднее арифметическое значение по результатам замеров в 32 точках по периметру профиля снижено с 346 до 123 мкм, то есть в 2,8 раза. Неравномерность распределения глубины обезуглероженного слоя снижена с 33 до 6 (в 5,5 раз).

1. Apiwat Muttamara, Jinnaphat Sommanat, Chaosuan Kanchanomai, Ekkarut Viyanit. Comparative fatigue performance of decarburized surfaces in railway rails. Materials. 2024;17(290):2–18.

2. Deng S., Deng Y. Decarburization depth control technology research and application for U71mn rail. Adv. Mater. Res. 2013;774-776:1181–1185.

3. Шур Е.А. Повреждения рельсов. Москва: Интекст, 2012:192.

4. Schilke M. Degradation of railway rails from a materials point of view. Göteborg: Sweden, 2013:55.

5. Miklaszewicz I. Impact of decarburization on the hardness of the rails running surface. Terotechnology XI materials research proceedings. 2020;17:146‒151.

6. Jessop C., Ahlström J., Hammar L., Fæster S., Danielsen H. 3D characterization of rolling contact fatigue crack networks. Wear. 2016;366-367:392–400.

7. Li P., Wang X., Ding D., Gao Z., Wen F., Zhang C., He C., Liu X. Surface decarburization depth detection in rods of 60Si2Mn steel with magnetic barkhausen noise technique. Sensors. 2023;23(1):503.

8. Molyneux-Berry P., Davis C., Bevan A. The influence of wheel/rail contact conditions on the microstructure and hardness of railway wheels. Sci. World J. 2014;2014:209752.

9. Park Y., An C., Kim M., Sim H. Effect of the depth of decarburized layer in SKL15 tension clamp on fatigue strength. Appl. Sci. 2021;11:3841.

10. Wang H., Su F., Wen Z. Study on decarburization mechanism and law of GCr15 bearing steel during heat treatment. Adv. Mater. Sci. Eng. 2022;2022:3723680.

11. Wang W., Lewis R., Evans M., Liu Q. Influ-ence of different application of lubricants on wear and pre-existing rolling contact fatigue cracks of rail materials. Tribol. Lett. 2017;65:58.

12. Wang X., Hu Q., Zhang C, Chen L., Zhu C, Tang B, Jiang B., Liu Y. Optimization of heat treatment for 38Si7 spring steel with excellent mechanical properties and controlled decarburization. Materials. 2022;15:3763.

13. Zhao X.J., Wang H.Y., Guo J., Liu Q.Y., Zhao G.T., Wang W.J. The effect of decarburized layer on rolling contact fatigue of rail materials under dry-wet conditions. Eng. Fail. Anal. 2018;91:58–71.

14. Карпущенко Н.И., Быстров А.В., Труханов П.С. Обеспечение надежности рельсов, имеющих коррозионно-усталостные повреждения. Известия Трансиба. 2015;3(23):104‒108.

15. Temlyantsev M.V., Syusyukin A.Y., Tem-lyantsev N.V. Metallographic investigation of decarburized surface layer of rails. Steel in Translation. 2005;35(4):65‒68.

16. Павлов В.В., Темлянцев М.В., Корнева Л.В., Сюсюкин А.Ю. Перспективные технологии тепловой и термической обработки в производстве рельсов. Москва: Теплотехник, 2007:279.

17. Полевой Е.В., Дорофеев В.В., Добрянский А.В., Юнин Г.Н., Головатенко А.В. Технология производства рельсов повышенной износостойкости и контактной выносливости на универсальном рельсобалочном стане фи-лиала «ЗСМК» ПАО «ЕВРАЗ». Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2026;1:56‒65.

18. Темлянцев М.В., Колотов Е.А., Сюсюкин А.Ю., Гаврилов В.В. Разработка технологии нагрева рельсовых заготовок в методической печи с шагающими балками. Сталь. 2006;12:33‒35.

19. Temlyantsev M.V., Kolotov Y.A., Syusyukin A.Y., Gavrilov V.V. Development of a technology for heating rail blank parts in a continuous walking-beam furnace. Steel in Translation. 2006;36(12):52‒54.

20. Темлянцев М.В., Гаврилов В.В., Корнева Л.В., Сюсюкин А.Ю., Темлянцев Н.В. Нагрев под прокатку непрерывно литых заготовок рельсовой электростали. Известия вузов. Черная металлургия. 2005;6:51‒53.