Page 56 - Кулик В.В.

56

текучість матеріалу. Покращення властивостей коліс може істотно

підвищити рівень допустимих контактних напружень.

Окремі характеристики сталі змінюються оберненопропорційно.

Наприклад, твердість і в'язкість руйнування пов'язані зворотною залежністю,

що потребує системного підходу для встановлення критеріїв вибору

матеріалу коліс.

1.2.1.1. Колісні сталі перлітного класу

В літературі представлено ряд досліджень щодо підвищення твердості

коліс за допомогою мікролегування, при цьому забезпечуючи перлітну

мікроструктуру [14, 36, 37, 60-69]. Проте, не було досягнуто значного ефекту

підвищення в'язкості руйнування коліс, так як не було знижено вмісту

вуглецю.

Мікролегування одним ванадієм не завжди забезпечує достатній

контроль росту зерна, хоча зміцнення карбонитридами ванадію збільшується

зі збільшенням вмісту азоту [70]. Карбід ніобію має дещо кращу здатність

перешкоджати росту зерен аустеніту в середньовуглецевих сталях, ніж

карбонітрид ванадію [69]. Комбінація ніобій – ванадій потенційно може

забезпечити вищі властивості міцності середньовуглецевих і евтектоїдних

сталей [38, 39, 71, 72]. Рівень міцності ванадієвих мікролегованих сталей

збільшується зі збільшенням вмісту ванадію і азоту, а також зі збільшенням

швидкості охолодження. Однак зростання межі текучості в сталях,

оброблених ніобієм, відбувається незалежно від швидкості охолодження.

В роботі [14] досліджували феритно-перлітні сталі нових коліс (масс.

%; 0,49-0,51C; 0,67-0,68Mn; 0,22-0,35Si), мікролеговані Mo (0,15-0,20%), Nb

(0,057-0,072%) і V (0,11-0,13%). Для порівняння використовували феритно-

перлітні сталі (мас. %; 0,47C; 0,66Mn; 0,25Si) традиційних коліс (R-19/93) без

мікролегування. Колеса пройшли однаковий технологічний процес (кування

(підвищений тиск 140-180 бар проти 140-159 бар для традиційного колеса) і