Page 241 - Кулик В.В.

241

Оскільки особливо небезпечним видом руйнування ободу колеса є

втомне, а особливо з відколом його великої частини внаслідок поширення

тріщин за умов складного напружено-деформованого стану, то при

проектуванні та виробництві коліс необхідно враховувати характеристики

визначені за нормального відриву та поперечного зсуву, що суттєво впливає

на кінетику втомного руйнування [377, 378]. Це також завжди слід

враховувати при обслуговуванні рухомого складу, особливо швидкісного

залізничного транспорту [375]. Тому прогнозують ресурс залізничних коліс з

гіпотетичними або реальними тріщинами методами механіки втомного

руйнування на основі діаграм швидкостей росту втомної тріщини, які

визначені за умов нормального відриву і поперечного зсуву [335, 376], тобто

(da/dN – K ) і (da/dN – K ) відповідно. При цьому підвищення
I
II
довговічності коліс за критеріями зносостійкості і пошкодженості їх поверхні

кочення вимагає поєднання високої міцності і тріщиностійкості колісної

сталі [343].
0
0
Піднявши температуру відпуску з 450 С (сталь марки Т) до 550-600 С
.
(сталі за варіантом Ф1 та Ф2) та вміст азоту та ванадію (параметр [V N]) для

забезпечення оптимального нітридного зміцнення, отримали зростання:

циклічної в’язкості руйнування K на 23-31%: з 65 до 85 МПа√м для сталі
fc
Ф1 (рис. 4.46 крива 2 проти кривої 1) та з 65 до 80 МПа√м для сталі Ф2 (рис.

4.46 крива 3 проти кривої 1) [443].

Аналізуючи досліджувані сталі за величиною порогів втоми K
th
відмінності між ними практично відсутні (рис. 4.46), що характерно для

колісних сталей. Оптимальним поєднанням високої міцності та циклічної

тріщиностійкості володіють обидві сталі Ф1 та Ф2. Моделюючи вплив

залишкових напружень високою асиметрією циклу навантаження (R = 0,5)

встановлено, що найвищою циклічною в’язкістю руйнування K володіє
fc

сталь Ф2. За R=0,5 циклічна в’язкість руйнування (K = 65 MПa м ) сталі
fc
Ф2 (рис. 4.47 крива 4) вже переважає циклічну в’язкість руйнування

(K = 58 MПa м ) сталі Ф1 на 11% (рис. 4.47 крива 4 проти кривої 3) [443].
fc