Page 29 - Міністерство освіти і науки України

27

Таблиця 5. Хімічний склад, механічні характеристики та пошкоджуваність
сталей за одночасного поєднання твердорозчинного і нітридного зміцнення D,
.
[V N]
Сталь С Si Mn ˟ 10    KCV +20 KCV K K K ІІ th K ІІ fc %
-40
4
0,2
B
І th
І fc
МПа
%
2
мас., %

Дж/см
MПa‧ м
Ф1 0,64 0,70 1,3 25,5 1062 853 17,1 26 12 6,0/5,0 85/58 31 92 5,0
Ф2 0,52 0,67 0,81 28,9 1025 806 17,7 32 14 6,0/5,0 80/65 23 122 2,5
В чисельнику характеристики за асиметрії R=0,1 циклу навантаження, в знаменнику – R=0,5
(коли моделювали вплив залишкових напружень)

Важливим для колісної сталі є характер зміни показників пластичності за
º
температур вище 500ºС. В інтервалі температур до 500 С практично не відбувається
значної пластифікації всіх досліджуваних сталей (Ф1, Ф2 та марки Т). При
температурах 500-700ºС спостерігається незначна пластифікація сталей Ф1 та Ф2,
яка помітно зростає в інтервалі 700-800 ºС (крива 1 та 2 на рис. 22а, відповідно).
Суттєва пластифікація сталі марки Т вже спостерігається вище 500 ºС (крива 3), і
при 700 ºС її пластичність у 2,5 рази більша, ніж сталей Ф1 і Ф2. Отже, за опірністю
до утворення повзунів на поверхні кочення коліс (опір пластичній деформації сталі
за високих температур), то сталі Ф1 та Ф2 суттєво переважають стандартну сталь
марки Т.

Рис. 22. Температурна залежність відносного видовження (а) сталей Ф1
(крива 1), Ф2 (крива 2) і марки Т (крива 3), а також поверхні кочення
модельних коліс зі сталі марки Т (б) і сталі Ф2 (в).

За умов нормального відриву циклічна в’язкість руйнування K при R=0,1
І fc
(табл. 5) зростає порівняно зі стандартною сталлю марки Т на 23-31% (з 65 до 85 і 80
МПа м для сталі Ф1 та Ф2, відповідно). При R=0,5 (що моделює вплив
залишкових напружень) найвищою циклічною в’язкістю руйнування володіє сталь

Ф2 (K = 65 MПa м ), яка на 11% вища порівняно зі сталлю Ф1 (K = 58
І fc
І fc
MПa м ). При цьому циклічна в’язкість руйнування стандартної сталі марки Т
більш, ніж 2 рази менша (K = 24 MПa м ). Зауважимо, що для високоміцних
І fc
колісних сталей поріг втоми K І th змінюється незначно (табл. 5).
За поперечного зсуву встановлено (табл. 5), що за порогом втоми K ІІ th сталь