Міцнісні властивості вуглецевої сталі залізничного колеса після прискореного охолодження

Authors:

І.О.Вакуленко, д-р техн. наук, проф., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В.Лазаряна, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.Г.Лісняк, канд. техн. наук, доц., Державний вищий навчальний заклад, „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна

О.М.Перков, канд. техн. наук, ст. наук. співроб., Інститут чорної металургії імені З.І.Некрасова, НАН України, м. Дніпро, Україна

Abstract:

Мета. Вивчення природи ефекту пом’якшення вуглецевої сталі залізничного колеса після прискореного охолодження до різних температур.

Методика. Матеріалом для дослідження була вуглецева сталь диску залізничного колеса із змістом 0,57 % C, 0,65 % Si, 0,45 % Mn, 0,0029 % S, 0,014 % P, 0,11% Cr. Зразки у вигляді пластин товщиною 3 мм піддавали нагріву до температур вище Ac3, подальше прискорене охолодження припиняли після досягнення визначеної температури (200–450 °С). Структуру вивчали з використанням електронного та світлового мікроскопів. Оцінку ступеня дефектності структури після прискореного охолодження здійснювали з використанням методики рентгенівського структурного аналізу. Межі міцності й плинності вуглецевої сталі визначали при розтяганні. Швидкість деформації при механічних випробуваннях складала 10-3 с-1. Мікротвердість структурних складових сталі оцінювали, використовуючи мікротвердомір типу ПМТ-3.

Результати. Наведені результати дослідження структурного стану та комплексу властивостей вуглецевої сталі залізничного колеса в залежності від температури самовідпуску після преривчастого охолодження. У досліджуваному інтервалі температур самовідпуску, перманентний характер пом’якшення вуглецевої сталі при збільшенні температури закінчення примусового охолодження колеса обумовлений співвідношенням якісно різних процесів структурних перетворень.

Наукова новизна. Сумарний ефект пом’якшення металу від зниження ступеня пересичення твердого розчину, зменшення щільності дислокацій і коалесценції цементитних частинок перевищує рівень зміцнення від присутності у структурі дрібнодисперсних карбідних часток.

Практична значимість. Визначено, що, з метою підвищення тріщиностійкості, диск суцільнокатаного залізничного колеса можна піддавати прискореному охолодженню до температур 300– 350 °С без суттєвого окрихнення металу.

References/Список літератури

1. Vakulenko, І. O., Anofrіiev, V. G. and Hryshchenko, M.A., 2009. Defekty zalіznychnykh kolіs [Defects of railway wheels]. Dnipropetrovsk: Makovetskyi.

Дефекти залізничних коліс / [Вакуленко І. О., Анофрієв В. Г., Грищенко М. А. та ін.] – Дніпропетровськ: „Маковецький“, 2009. – 112с.

2. Yefremenko, V. G., Tkachenko, F. K., Kuzmin, S. O. and Kazankov, V. G., 2009. Kinetics of transformation of austenite in rail steel of M74 and 75ХГСМ type at the continuous cooling. Science and Transport Progress Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after V. Lazaryan, Vol. 29, pp. 98–201.

Кинетика превращения аустенита в рельсовых сталях марок М74 и 75ХГСМ при непрерывном охлаждении / В. Г. Ефременко, Ф. К. Ткаченко, С. О. Кузьмин, В. Г. Казанков // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2009. – Вип. 29. – С. 198–201.

3. Vakulenko, L. І., 2010. Estimation of degree of strengthening at tempering of the hard-tempered wheel steel. Science and Transport Progress Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after V. Lazaryan, Vol. 31, pp. 259–261.

Вакуленко Л. І. Оцінка ступеня знеміцнення при відпуску загартованої колісної сталі / Л. І. Вакуленко, Ю. Л. Надеждін // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2010. – Вип. 31. – С. 259–261.

4. Bolshakov, V. I., Sukhomlin, G. D. and Pogrebnaia, N. E., 2001. Atlas struktur metallov i splavov [Atlas of structures of metals and alloys]. Dnipropetrovsk: Gaudeamus.

Большаков В. И. Атлас структур металлов и сплавов / Большаков В. И., Сухомлин Г. Д., Погребная Н. Э. – Днепропетровск: Gaudeamus, 2001. – 113 c.

5. Bhadeshia, H. K. D. H., 2001. Bainite in steels. Cambridge: The University Press.

6. Vakulenko, I. A. and Bolshakov, V. I., 2008. Morfologiia struktury i deformatsionnoe uprochnenie stali [Morphology of structure and deformation work-hardening steel]. Dnipropetrovsk: Makovetskyi.

Вакуленко И. А. Морфология структуры и деформационное упрочнение стали / Вакуленко И. А., Большаков В. И. – Днепропетровск: „Маковецкий“, 2008. – 196 с.

05_2016_Vakulenko
2016-11-15  707.79 KB  696