Page 226 - Кулик В.В.

226

пластинами цементиту та їх довжина. При цьому у випадку сталі варіанту Н5

(рис. 4.36е) укрупнені складові перлітної фази порівняно з оптимальним

варіантом Н4 (рис. 4.36д) є результатом вищого вмісту в твердому розчині

нерозчинної VN-фази, що сприяло передчасному розпаду γ-твердого

розчину. Спостережувані мікроструктурні особливості сталей повністю

узгоджуються з отриманими механічними властивостями (рис. 4.26-4.35).

Роботоздатність колісної сталі за опором утворення дефектів на

поверхні кочення залізничних коліс визначається її циклічною

тріщиностійкістю [440, 441]. Встановлено (табл. 4.8 та рис. 4.37), що зміна

хімічного складу і режимів термічної обробки не впливає на поріг втоми K
th

досліджуваних сталей, що характерно для даного класу матеріалів.

Таблиця 4.8 – Характеристики тріщиностійкості та пошкоджуваності

сталей *)

Номер варіанту K K
th
fc
-4
[ ‧K ‧K ]‧10 D, %
fc
B
th
сталі **) MПa‧ м
Н1 6,5 73 40,0 8,2
Н4 6,6 87 50,4 2,0

Н5 6,6 83 44,4 5,4

Чутливою є їх циклічна в’язкість руйнування K [437, 440, 441]: при
fc
4
[V‧N]‧10 = 22,1 (варіант Н4) вона на 19% вища ніж для стандартної сталі
4
(варіант Н1); при [V‧N]‧10 = 41,4 (варіант Н5) вона вже стає на 4% менша,
ніж варіанту Н4. Це повязано з мікромеханізмом їх втомного руйнування

(рис. 4.38). В стандартній сталі втомна тріщина у високоамплітудній області

росте переважно транскристалітним відколом (рис. 4.38a), що свідчить про

високий рівень внутрішніх локальних напружень в сталі з підвищенним

вмістом вуглецю.