Page 205 - Кулик В.В.
P. 205
205
Таким чином за підвищеного вмісту кремнію і марганцю в умовах
високих температур зменшуються знеміцнення і пластифікація та зростає
термічна стабільність колісної сталі, що підтверджують також дані інших
дослідників [424]. Тому для коліс з такої сталі існують менш сприятливі
умови для утворення дефектів типу повзун на їх поверхні кочення.
Втомні тріщини зароджуються як правило на поверхні кочення і в
приповерхневих шарах ободу колеса. Проте експлуатаційна практика показує
[35, 425], що часто колеса руйнуються в інших зонах. Це пов’язано з
особливостями впливу термічної обробки, коли внаслідок складної геометрії
колеса в різних його зонах можуть бути відмінності у швидкості
охолодження і, як наслідок, у мікроструктурі і властивостях колісної сталі.
Наприклад, зафіксовано зміну обмеженої границі витривалості на 10…20 %,
а параметрів циклічного пружно-пластичного деформування в 1,4…1,8 рази
залежно від зони колеса [426, 427]. Встановлено, що в зразках, вирізаних з
різних зон ободу коліс зі сталей марок 2 і Т циклічна в’язкість руйнування
K відрізняється на 20…25 % [316, 428]. Аналогічні дослідження зразків
fc
досліджуваної сталі К1 показали, що за характеристиками циклічної
тріщиностійкості (рис. 4.19) цієї сталі в різних зонах ободу різниці практично
немає, вона незначно різниться (рис. 4.20а) за циклічною в’язкістю
руйнування (не більше 5 %) на відміну від сталей марок 2 і Т (рис. 4.20б, в)
[423, 429].
Це, очевидно, є наслідком позитивного впливу кремнію і особливо
марганцю [238] на гомогенізацію структури металу ободу під час
термообробки колеса. Проте значення K сталей К1 і К2 виявилися
fc
низькими (табл. 4.4), на рівні отриманих для сталі марки Т і значно нижчими,
ніж для сталі марки 2 (рис. 4.20).
Це свідчить про негативний вплив на циклічну тріщиностійкість
твердорозчинного зміцнення сталі за відносно високого (~0,6%) вмісту
вуглецю. Так дещо вищий вміст кремнію і марганцю в сталі К2 порівняно зі
сталлю К1 зумовлює зниження циклічної в’язкості руйнування K (див.
fc
