Page 79 - Кулик В.В.

79

Перлітно-феритні сталі коліс мають дві проблеми: низьку границю

текучості і високий вміст вуглецю, що може призводити до викришування і

розшарування після гальмування.

1.2.1.2. Бейнітні колісні сталі

Попереднє деформування. Проаналізовано три марки колісних сталей,

хімічний склад яких обумовлює формування бейнітної структури за

а
охолодження на повітрі [299]. Їх хімічний склад наступний: 1 – (мас. %:
а
0,04C; 0,20Si; 0,75Mn; 2,0Ni; 0,25Mo; 2,8Cr; 0,003B; 0,03Al; 0,03Ti), 2 – (мас.
я
%: 0,30C; 0,20Si; 2,0Mn; 0,50Mo; 1,0Cr; 0,003B;0,03Al; 0,03Ti) і 3 – (мас. %:
0,30C; 1,0Si; 0,7Mn; 0,20Mo; 2,7Cr; 0,1Nb). Зразки цих сталей перед

термічною обробкою деформували на 50 і 90%, відповідно елементам колеса

– обода і диску, що вони зазнають під час виготовлення. Температура

0
0
аустенізації становила 950 С, а відпуску – 525 С, при цьому твердість таких
сталей є не нижче 400НВ. Механічні характеристики дослідних сталей

а
демонструють перевагу бейнітних структур сталей 1 (σ =1467МПа; δ=13,2;
В
2
а
401НВ; KCU60,0 Дж/см ), 2 (σ =1486МПа; δ=10,3; 401НВ; KCU=49,4
В
2
а
2
Дж/см ) і 3 (σ =1542МПа; δ=11,9; 393НВ; KCU=41,8 Дж/см ) проти
В
перлітної сталі марки 2. Окрім здавальних властивостей сталей коліс, їх
експлуатаційну довговічність визначає зносотривкість (за втратою маси) в
парі з залізничною рейкою (401НВ). За втратою маси сталі розташувались у

а
а
а
наступному порядку: 2 (1,40г), сталь марки 2 (1,16г), 3 (0,92г), 1 (0,68г) і
сталь марки Т (0,60г).
Термопластичне деформування. Отримували бейнітні сталі (мас. %,

0,12-0,45C; 0,24-0,85Si; 0,95-1,5Mn; а також Mo, Cr, Ni, V, Ti, Al) пластичним

деформуванням за режимом: температура початку і кінця деформування 1200

0
і 950-900 С, ступені деформування 50 і 90%, охолодження на повітрі (1,5-
0
0
5 С/сек) і відпуск при 500-525 С [300]. Отриманий верхній і нижній бейніт
має рейкову структуру для якої характерна коміркова дислокаційна