Page 58 - Кулик В.В.
P. 58
58
пластинчастих структур. Таким чином від поверхні кочення вглиб обода
колеса до 30-40 мм переважаючим компонентом структури є гартований
сорбіт (високодисперсний пластинчастий перліт) з розірваною сіткою
фериту. Дисперсність перліту знижується з віддаленням від поверхні кочення
і появляється більше фериту, проте проміжних перетворених структур не
виявляється, розмір аустенітних зерен – 7-8 бал.
В роботі [74] досліджували вплив карбідотвірних елементів (ванадій,
ніобій, титан і алюміній) у різних комбінаціях і пропорціях на зростання
механічних властивостей вуглецевої сталі 65 (мас. %: 0,65C; 0,75Mn; 0,38Si;
0,004Al; 0,2Cr;0,002Ti). Ці елементи можуть впливати на механічні
властивості сталей через твердорозчинне зміцнення, зміцнення внаслідок
виділень чи зміну розміру зерен аустеніту або фериту. Карбіди ванадію
мають найнижчу температуру розпаду, залежно від вмісту ванадію 0,005-
0
0,07% вона становить 800-1040 С, відповідно. За аналогічної концентрації
ніобію, температура розпаду його карбіду становить від 1050- до понад
0
1400 С і це за умови, що гаряча пластична деформація в колесі відбувається
0
за температур 1050 - 1000 С. Легування ванадієм (0,08%) формує карбіди
ванадію близько 0,1%, що забезпечує таким сталям мінімальний ріст
аустенітного зерна (14,5 мкм) і одну з найвищих ударну в’язкість (KCU, 29
2
2
Дж/см ), найвища ударна в’язкість (KCU, 30 Дж/см ) отримана після
легування алюмінієм (0,02%) і ванадієм (0,022%). Коли легувати комплексно
(мас. %: 0,015Al+0,036V+0,014Nb) чи виключно ніобієм (0,016%) отримують
2
найнижчі значення ударної в’язкості – 22 і 20 Дж/см , відповідно.
Cтандарт (UIC 812-3) для залізничних коліс підвищив вимоги до
ресурсних характеристик колісних сталей, зокрема статичної
тріщиностійкості K IC (80 МПа·√м), досягнути рівня якої на перлітних
структурах, практично не реально. Одним із способів підвищення статичної
циклічної міцності, високо- і низькотемпературної міцності, опору зносу і
низької схильності до перетворення мартенситу на поверхні кочення колеса є
