Аналіза структури зразків рейкових криць нового покоління з поліпшеними експлуатаційними властивостями. Ч. 2
О. І. Бабаченко1, Г. А. Кононенко1, Р. В. Подольський1,2, О. A. Сафронова1, О. С. Баскевіч3
1Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова, пл. Академіка Стародубова, 1, 49107 Дніпро, Україна
2Український державний університет науки і технологій, пр. Гагаріна, 4, 49100 Дніпро,Україна
3ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», просп. Гагаріна, 8, 49005 Дніпро, Україна
Отримано: 24.08.2022; остаточний варіант - 30.09.2022. Завантажити: PDF
Аналіза вітчизняної та світової нормативно-технічної документації на залізничні рейки показала, що в світовій практиці для виробництва серійних рейок використовуються доевтектоїдні середньовуглецеві та високовуглецеві, а також заевтектоїдні криці. За ступенем леґування застосовуються як вуглецеві, так і мікролеґовані, леґовані стопи. Таким чином, питання розроблення залізничних рейок нового покоління з застосуванням мікролеґування Бором та впливу режимів термічного оброблення на структурну складову криці для одержання високого комплексу механічних властивостей є актуальним напрямом досліджень. Розчинений у матриці Бор збільшує інкубаційний період зародження нової фази, понижує температуру початку утворення фериту, в результаті пригнічуючи розпад аустеніту за дифузійним механізмом. Мета роботи: дослідження мікроструктури та тонкої будови дрібнодисперсного перліту в крицях для високоміцних рейок з твердістю на рівні світових вимог. Досліджували зразки з дослідної криці, яких було попередньо деформовано та термічно оброблено за дослідними режимами, які відрізнялися умовами охолодження від 0,52 до 5,1°С/с. На основі результатів рентґенофазової аналізи після термічного оброблення дослідних криць встановлено наявність утворення Fe3C, Mn7C3, FeCr, які мають максимуми на тих самих кутах, що і α-Fe (матриця). Порівнянням та аналізою одержаних даних встановлено, що утворення MnSi, CrMn є у всіх дослідних крицях; тим самим вони не чинять значний вплив на механічні властивості. Встановлено, що за пришвидшеного охолодження від температури у 900°С з наступним відпуском при 200°С протягом 120 хв. у лабораторних дослідних крицях проходить зняття внутрішніх напружень. Мікроструктура являє собою високодисперсний перліт, що відповідає вимогам закордонних стандартів. Дослідна рейкова криця з 0,90% С, 0,39% Si, 0,89% Mn, 0,09% Cr, 0,010% Mo, 00035% В, 0,0123% N з підвищеним вмістом Карбону має механічні властивості: σв = 1295 МПа, σт = 816 МПа, δ5 = 9,8%, ψ = 11,4%, KCU = 17,25 Дж/см2, що відповідають вимогам EN 13674:1-2011 (R400НТ).
Ключові слова: рейкова криця, мікроструктура, мікролеґування, термічне оброблення, механічні випробування, рентґеноструктурна аналіза.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i01/0137.html
PACS: 61.05.cp, 61.72.Hh, 62.20.M-, 62.20.Qp, 81.40.Lm, 81.40.Np, 81.70.Jb