Page 69 - Кулик В.В.

69

Встановлено, що раніше 80% коліс перепрофільовували через термічні

руйнування, пов’язані з проковзуванням [238] чи зносом [239], на теперешній

час 80% коліс перепрофільовують через контактну втому. Це стосується

коліс, переважно, з перлітною структурою за вмісту вуглецю від 0,46 до

0,77%. Причинами, що обумовлюють контактну втому є високе статичне

навантаження в парі кочення, що спричинює відшарування (shelling) і

дотичні сили, що діють на колесо під час проходження повороту та

спричинюють на поверхні кочення відмітки у вигляді шеврона [238]. А також

неметалеві включення, зокрема глинозем (Al O ) і комплексні оксиди, такі
2
3
2
включення площею 1 мм і більше можуть знижувати механічні
характеристики колісних сталей, а частки діаметром 10 мкм і більше мати

вплив на цілісність коліс. Вищі міцність і вміст вуглецю передбачають

максимальний опір відшаруванню, проте з другої сторони для мінімізації

термічного розтріскування необхідно понижати вміст вуглецю.

Мікроструктура сталей класу D (мас. %: 0,6-0,8С; 0,7-1,0Si; 0,8-1,2Mn)

включає легування Cr, Mo, V, Nb і/чи Cu і є кращою (дисперснішою)

перлітною (на відміну від класу С) зі слідами понадевтектоїдного фериту.

Особливістю сталей класу D є їх чистота за оксидами, порами і сульфідами.

Це забезпечує їм високу твердість (410HB) і в’язкість руйнування (50 МПа·

м ) порівняно з зі сталями класу С (362 HB і 40 МПа· м , відповідно), а
також міцність (1300 проти 1250 МПа) і відносне видовження (15 проти

16%). Загалом, відносне видовження зі зростанням температури випробувань

зростає для більшості сталей відомих виробників коліс, як і для
0
досліджуваних сталей класу D (у 2 рази), причому від 800 до 1000 С

спостерігається пришвидшене зростання, тоді як для сталі класу С ця
0
тенденція є зворотною до 800 С воно практично не змінюється (16-17%), а
0
від 800 до 1000 С – знижується (до 12%) [239].

Нові колісні сталі SRI, ідентифіковані як AAR Class D, з перлітними

структурами [239], володіють вищою (на 28%) границею текучості (686 МПа)

порівняно зі сталями коліс класу С, навіть після вакуумування. Підвищення