Page 85 - Кулик В.В.

85

максимальними осьовим навантаженням 30т і швидкістю 300 км/год., а

також різними режимами руху коліс рейками. Сталь Shinkansen забезпечує у

2,5 рази більший пробіг до появи зміни профіля колеса (31500км) проти сталі

R7, однак при цьому співвідношення зносу колеса з даної сталі до рейки

становило 0,86, тобто зношується рейка. Сталі марок S2 і S3 мали більший

знос (до 2,5 разів) проти сталі марки R7, а незначна їх перевага, в умовах з

переважанням проковзування, підтвердила недоцільність їх промислового

виробництва. Експлуатаційні випробування сталі Shinkansen на 45 колісних

парах підтвердили, що їх переточування відбувається значно рідше, ніж коліс

зі сталі коліс марки R7, зокрема за сумарного пробігу 240000 км, коли

проводяться регламентні ультразвукові випробування поверхні кочення,

більшість коліс зі сталі марки R7 уже перепрофільовувались (відхилення від

стандартного профіля, некруглості, пошкодження поверхні кочення і т.д.),

тоді як колеса зі сталі Shinkansen досягали цього пробігу без переточувань.

Порівнювали зношування традиційної перлітної (мас. %: 0,79C;

0,91Mn; 0,66Si; 0,47Cr) і покращеної бейнітної J6 (мас. %: 0,26C; 2,0Mn;

1,81Si; 1,93Cr) рейкових сталей. Знос коліс чи рейок включає ”чисте”

механічне зношування, зокрема абразивне чи адгезивне і примусове

обточування (перепрофілювання) пов’язане у першу чергу з усуненням

макротріщин, спричинених контактно втомним коченням (RCF). Він

визначається твердістю, згідно закону Арчальда [310] V=KWL/H, де V –

об’ємний знос, K – коефіцієнт зносу, W – нормальне навантаження, L –

віддаль проковзування і H – твердість, тобто чим вища твердість, тим

менший знос. Проте це має місце за незмінного навантаження, у разі його

підвищення знос зростав [311]. З твердістю краще корелює границя текучості

σ ~Н/3, яка визначає знос. Залежність між механічним зносом і контактною
0,2
втомою дещо неоднозначна: мінімальний механічний знос веде до

зародження і росту макротріщин, значний механічний знос унеможливлює

контактно-втомне руйнування, проте веде до нереально короткої

довговічності рейок. Вимірюванням мікротвердості встановлено, що