Page 4 - Кулик В.В.
P. 4
4
в’язкості руйнування порівняно зі сталлю марки Т.
Показано, що пошкоджуваність поверхні кочення модельних коліс при
контактно-втомному дослідженні пари колесо-рейка зростає з підвищенням
міцності (твердості), яке зумовлене високим вмістом вуглецю в колісній
сталі, що відповідає статистичним даним експлуатації реальних залізничних
коліс. При цьому пошкодженість однозначно корелює з циклічною в’язкістю
руйнування колісної сталі за нормального відриву (ΔK ) та поперечного
І fc
зсуву (ΔK ІІ fc ). Їх можна вважати визначальним параметром цього процесу
пошкоджуваності, на відміну від порогів втоми ΔK і ΔK ІI th .
І th
Оцінювання впливу хімічного складу і структурно-фазового стану
розроблюваних колісних сталей на їх роботоздатність необхідно проводити
на підставі запропонованого комплексу механічних характеристик, зокрема
діаграм конструкційної міцності і експлуатаційної надійності (патент
України № 106836) та нового параметра конструкційної міцності матеріалів
P = [ ‧K ‧K ] (патент України № 105440), з урахуванням впливу
В
th
fc
експлуатаційних чинників.
Графітизована доевтектоїдна сталь (мас %: 0,60 С; 0,90 Mn; 1,0 Si; 1,0
Cu; 0,15 Al) після відпалу на зернистий перліт (границя міцності ~ 800 МПа)
на відміну від традиційних колісних сталей має найнижчу
0
високотемпературну (>500 C) пластичність, не схильна до окрихчення за
низьких кліматичних температур (до –40С), а негативний вплив корозивного
середовища на її характеристики циклічної тріщиностійкості відсутній.
Проте її низька циклічна в’язкість руйнування (K < 40…50 МПа∙√м) не
fc
відповідає вимогам до перспективних колісних сталей.
Твердорозчинне зміцнення за рахунок підвищеного вмісту кремнію (до
0,97%) і марганцю (до 0,85%) за пониженого вмісту вуглецю (до 0,58%)
сприяє підвищенню опору зношуванню колісної сталі, проте обумовлює
зниження її циклічної тріщиностійкості і опору пошкоджуваності.
Оптимальне поєднання міцності і циклічної тріщиностійкості
дисперсійно зміцненої колісної сталі забезпечується за вмісту ванадію та