Вибір температури нагрівання мікролеґованої криці під зміцнювальне термооброблення залізничних коліс
О. І. Бабаченко, Г. А. Кононенко, Р. В. Подольський, О. А. Сафронова, О. А. Шпак
Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, пл. Академіка Стародубова, 1, 49050 Дніпро, Україна
Отримано: 06.09.2023; остаточний варіант - 24.10.2023. Завантажити: PDF
Виконано аналітичні дослідження впливу хемічних елементів на механічні властивості криць та впливу на стійкість аустеніту. Проаналізовано досвід зі створення низьколеґованих і мікролеґованих криць, який уможливив визначити вплив окремих леґувальних елементів (Mn, Si, Cr, Ni, Mo, V та ін.) на структурний стан і комплекс експлуатаційних властивостей коліс. У лабораторних умовах проведено витоплення зливків криць дослідного складу. Показано, що використання для виробництва залізничних коліс криці з леґувальними карбідотвірними елементами призводить до необхідности кориґування режимів термічного зміцнення з метою одержання найліпшого комплексу механічних властивостей. Для підвищення зносостійкости суцільнокатаних коліс потрібно проводити їхнє термічне оброблення таким чином, щоб у всіх шарах ободу були одержані дисперсні пластинчасті продукти розпаду аустеніту і дрібнозерниста будова криці. При здійсненні нагріву коліс під загартування необхідно досягати одержання однорідного аустенітного стану криці, яке забезпечує одержання заданої величини зміцнення обода, задовільних значень ударної в’язкости в диску колеса. Разом з цим від температури нагріву під загартування залежить величина зерна аустеніту, яка істотно впливає на значення в’язкости металу обода. Мета роботи - визначення раціональної температури нагрівання перед зміцнювальним термічним обробленням дослідної криці для залізничних коліс, мікролеґованої Ванадійом (до 0,11% мас.) і Молібденом (до 0,15% мас.), з підвищеним вмістом Силіцію (до 0,57% мас), Хрому (до 0,9% мас.) і Ніклю (до 0,7% мас.). Виконано експеримент з визначення температури нагрівання під зміцнювальне термооброблення залізничних коліс із дослідних криць методом загартування від різних температур. За результатами металографічних досліджень встановлено, що для зразків з криць № 1 (порівняльна вуглецева) та № 2 (0,9% Cr та 0,41% Ni) за температури нагріву під загартування у 900°С вже спостерігаються деякі зміни в морфології мікроструктури. Для зразків із криці № 4, що містить 0,89% Cr та 0,11% Ni, за нагрівання до 900°С і наступного загартування структурна неоднорідність сильно виражена. Для зразків із криці № 3, що містить 0,21% Cr та 0,70% Ni, спостерігали формування однорідної дисперсної структури за умов загартуванні від 900°С. Встановлено, що раціональною температурою нагріву під зміцнювальне термічне оброблення для криць складів № 1, № 2 та № 4 є 850°С, а для криці складу № 3 температура нагрівання становить 900°С. Встановлено оптимальні температури нагріву для дослідних криць.
Ключові слова: залізничні колеса, криця, перліт, мікроструктура, витоплення, термічне оброблення.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i12/1413.html
PACS: 61.66.Dk, 61.72.Ff, 61.72.Mm, 64.70.kd, 81.05.Bx, 81.30.Hd, 81.40.-z