Бабаченко Олександр Іванович, д.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0003-4710-0343. E-mail: office.isi@nas.gov.ua

Кононенко Ганна Андріївна , д.т.н., ст.д., Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-7446-4105

Подольський Ростислав В’ячеславович, Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-0288-0641

Шпак Олена Адольфовна, Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107

Сафронова Олена Анатоліївна, Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-6665-4830

Марцинішин Віктор Вікторович, студент, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, вул. Лазаряна, 2, Україна, 49010

ДОСЛІДЖЕННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ СТРУКТУРИ ЗАЛІЗНИЧНОГО КОЛЕСА З ЕКСПЛУАТАЦІЙНИМИ ДЕФЕКТАМИ

Анотація. Метою роботи є дослідження макроструктури і мікроструктури, механічних властивостей, хімічного складу залізничної продукції та встановлення ймовірної причини виходу з експлуатації. У випадках передчасного виходу з експлуатації металопродукції відповідального призначення можуть проводитись експертні дослідження. Призначенням експертних досліджень є встановлення показників якості металопродукції та їх відповідності до вимог нормативно-технічної документації, виявлення характеру, природи та причин утворення дефектів, руйнування металопродукції і відмов виробів. В роботі застосовували методи неруйнівного контролю, металографічний аналіз, визначення механічних властивостей, хімічний аналіз. Матеріалом слугувало залізничне колесо виготовлене відповідно до EN 13262:2004+ А2: 2011 в умовах ПАТ “ІНТЕРПАЙП НТЗ”, що було знято з експлуатації через утворення дефектів на поверхні кочення. На поверхні обточеної частини колеса № 140 виявлені дефекти у вигляді залишкових тріщин у кількості 4 штук від 6 до 28 мм. Вміст хімічних елементів та механічні властивості відповідають вимогам стандарту EN 13262:2004 + А2:2011 для сталі марки ER 8. Аналіз макроструктури досліджуваних елементів (ободу і диску) колеса показав відсутність дефектів металургійного походження: флокенів, розшарувань, загорнених корок та корок, що потонули, неметалевих включень, залишків усадних раковин та інших порушень цілісності металу. Макроструктура темплетів елементів досліджуваного колеса має щільну і однорідну будову. Мікроструктура у зразках ободу колеса № 140 поблизу дефектів на поверхні кочення характеризується наявністю тріщин, ділянок “білого шару”. Аналіз траєкторії розвитку тріщин, явно виражена текстурованість (деформація) структури металу в осередку руйнування в напрямку дії тангенціальних напружень свідчать про втомну природу утворення тріщин на поверхні кочення.

Ключові слова: залізничне колесо, механічні властивості, мікроструктура, неметалеві включення, неруйнівний контроль.

Посилання для цитування: Бабаченко О. І., Кононенко Г. А., Подольський Р. В., Шпак О. А., Сафронова О. А., Марцинішин В. В. Дослідження особливостей структури залізничного колеса з експлуатаційними дефектами. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2021. Вип. 35. С. 310-322. (In Ukrainian).

DOI: 10.52150/2522-9117-2021-35-310-322

Перелік посилань

  1. Металопродукція. Експертне дослідження арбітражних проб. Загальні вимоги: ДСТУ 2538-94. – [Чинний від 1995-07-01]. – К. : Держстандарт України, 1994. – 12 с. – (Державний стандарт України).
  2. Остапчук В. Н. Особенности износа поверхности катания колёс / В. Н. Остапчук, И. И. Федченко // Збірник наукових праць УкрДАЗТ. – 2014. – Випуск 145. – С. 134 – 138.
  3. Марченко Е. А. О природе износа поверхностей металлов при трении / Е. А. Марченко. – М.: Наука, 1979. – 118 с.