Page 39 - Кулик В.В.

39

(2011) [10]. Вміст легуючих елементів, регламентований стандартами різних

країн в цілому досить близький (табл. 1.1). Стандарти і специфікації для

залізничних коліс описують їх класи (табл. 1.1 і табл. 1.2). Вибір класу сталей

коліс, який буде використовуватися для будь-якого конкретного типу

рухомого складу та експлуатаційних умов, характеризується певними

властивостями (табл. 1.2).

В більшості випадків, це сталі перлітного класу, в яких з метою

підвищення міцності створюють дисперсну перлітну структуру. Хоча слід

зауважити, що структуру колісних сталей, зокрема за ДСТУ ГОСТ

10791:2016 [5] не регламентовано. Отримання перлітно-феритної структури у

колісній сталі з пониженим вмістом вуглецю забезпечує їй високий опір до

термічної втоми та зносотривкість, хоча при цьому знижується міцність [11].

Збільшення вуглецю в перлітно-феритній сталі до рівня евтектоїдної

обмежує її область використання через відносно низьку в’язкість руйнування

і опір втомі [12-14]. Високий вміст вуглецю також полегшує формування і

розповсюдження теплових тріщин у мартенситі, сформованому швидким

нагріванням і охолодженням контактних поверхонь під час ковзання юзом

колеса по рейці (особливо при гальмуванні), коли температура у зоні

контакту досягає аустенітного перетворення [15-31].

Колеса з перлітно-феритної сталі не в змозі вирішити вищевказані

проблеми через високий вміст вуглецю. Тому є спроби створення коліс з

бейнітною структурою, завдяки високому вмісту кремнію ( 2 %), який

перешкоджає виділенню карбідів під час фазового перетворення [32-33].

Завдяки перенасиченню вуглецем і рейковій субструктурі границя текучості

такої сталі вища, ніж перліто-феритної з подібним рівнем міцності.

Твердість коліс з бейнітної сталі, відносно, вища і менш залежить від

зони колеса, падіння твердості на відстані 30 мм від поверхні кочення не

перевищує 37 HB. Порівняння твердості в ободі, диску або центрі колеса

показало, що вона знаходиться на одному рівні.