Page 33 - Кулик В.В.

33

0
500 С) пластичності (відносного видовження) сталей. Показано, що
підвищений опір формуванню повзунів спричиняє твердорозчинне (кремнієм

і марганцем) та дисперсійне (ванадієм і азотом) зміцнення колісних сталей.

3. Встановлено, що за впливу термосилових чинників в зоні контакту

під час гальмування, коли перлітна структура трансформується в

мартенситну, вихідні стискальні залишкові напруження ІІ роду змінюються

на розтягальні тим сильніше, що вищі вміст вуглецю в сталі та швидкість її

охолодження. В сталі з підвищеним (0,65-0,70%) вмістом вуглецю ці процеси

зумовлюють інтенсивнішу реалізацію низькоенергоємного відкольного

міжзеренного механізму руйнування за циклічного навантаження і зниження

характеристик циклічної тріщиностійкості: порогу втоми K у 2,4 рази;
th

циклічної в’язкості руйнування K в 1,7 рази.
fc
4. Вперше показано, що за контактної втоми пари колесо-рейка

пошкоджуваність поверхні кочення модельних коліс зростає з підвищенням

міцності (твердості), що зумовлено високим вмістом вуглецю в колісній сталі.

При цьому пошкодженість однозначно корелює з циклічною в’язкістю

руйнування колісної сталі за нормального відриву (ΔK ) та поперечного
І fc
зсуву (ΔK ІІ fc ). Їх можна вважати визначальним параметром цього процесу

пошкоджуваності, на відміну від порогів втоми ΔK і ΔK ІI th .
І th
5. Вперше встановлено, що оптимальне поєднання міцності і циклічної

тріщиностійкості дисперсійно зміцненої колісної сталі забезпечується за

4
вмісту ванадію та азоту [V‧N]‧10 = 22% та температури аустенізації 950ºС і
відпуску 550ºС, що відповідає максимальному значенню нового параметра

конструкційної міцності матеріалів P = [ ‧K ‧K ] при знижені вмісту
th
fc
В
вуглецю з 0,63 до 0,57%. Така сталь забезпечує високий опір пошкодженості,
але низький опір зношуванню поверхні кочення модельного колеса.

6. Виявлено, що твердорозчинне зміцнення за рахунок підвищеного

вмісту кремнію (до 0,97%) і марганцю (до 0,85%) за пониженого вмісту

вуглецю (до 0,58%) сприяє підвищенню опору зношуванню, проте

обумовлює зниження циклічної тріщиностійкості, у тому числі після