Page 18 - Міністерство освіти і науки України

16

Рис. 10. Діаграми швидкостей росту втомної макротріщини сталі 65Г за
нормального відриву (a) та поперечного зсуву (б) за різної температури
відпуску після гартування: 1 – 600 °С, 2 – 500 °С, 3 – 400 °С.

Дослідження пошкоджуваності модельних коліс, виготовлених зі сталі 65Г,
показали (рис. 11), що на поверхні кочення модельних коліс відсутні дефекти
великих розмірів, що пов’язано з малим розміром зони контакту модельного колеса
(діаметром 40 мм) з рейкою. Усі пошкодження вкладаються (за площею дефекта) в
2
діапазон 0,001…0,05 мм . Найбільше дефектів в сталі після гартування з відпуском
0
0
400 С, а найменше в сталі після гартування з відпуском 600 С, тобто їх кількість
зростає з підвищенням міцності сталі подібно як в реальних залізничних колесах.
Площа дефектів на поверхні кочення модельних коліс після відпуску 400, 500 та
0
600 С становить відповідно 12%, 5,5% та 2% від загальної площі поверхні кочення.

Рис. 11. Пошкодженість
поверхні кочення
модельних коліс:
0
а – відпуск 400 С;
0
б – 500 С.

Встановлено, що ця пошкодженість однозначно залежить від циклічної
в’язкості руйнування сталі (рис. 12б). Зокрема, вона найбільша в колесах зі сталі
0
після гартування і відпуску при 400 С, яка володіє найнижчою циклічною в’язкістю
руйнування ΔK =59 МПа√м та ΔK = 72 МПа√м. Найменш пошкодженим
ІІfc
Іfc
0
виявилося колесо з сталі після гартування і відпуску при 600 С, коли
ΔK =109 МПа√м та ΔK =153 МПа√м. При цьому, така однозначна залежність
ІІfc
Іfc
відсутня, коли за визначальний параметр тріщиностійкості брати поріг втоми ΔK і
Іth
ΔK (рис. 12а).
ІIth