DOI: 10.52150/2522-9117-2020-34-219-228
Бабаченко Олександр Іванович, д.т.н., с.н.с., директор, Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: a_babachenko@i.ua; ORCID 0000-0003-4710-0343
Кононенко Ганна Андріївна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: perlit@ua.fm, ORSID 0000-0001-7446-4105
Клемешов Євген Сергійович, к.т.н., н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107
Подольський Ростислав Вячеславович, інженер, Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107;ORSID 0000-0002-0288-0641
ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМИХ ШВИДКОСТЕЙ ОХОЛОДЖЕННЯ ОБОДУ ЗАЛІЗНИЧНИХ КОЛІС ДЛЯ ФОРМУВАННЯ ОДНОРІДНОЇ СТРУКТУРИ
Анотація. Відповідність новим більш жорстким вимогам до залізничних коліс можлива тільки при комплексному підході до вдосконалення технології їх виробництва при обґрунтованому виборі режимів термічної обробки з урахуванням хімічного складу сталі. Мета дослідження – експериментальне та аналітичне визначення гранично допустимих швидкостей охолодження поверхні кочення і мінімально необхідних швидкостей охолодження центральних ділянок ободу залізничного колеса для досягнення високого рівня твердості феритно-перлітної структури. Дослідження проводили на сталях марки ER8 та ER7 за EN 13262, марки 2 за ДСТУ ГОСТ 10791:2016, сталі класу С за AAR M-107/M-208. На основі випробування на прогартовуваність (ГОСТ 5657) методом торцевого гартування (за методом Джомені) визначалась відстань від поверхні, з якої виконували однобічне охолодження, де твердість відповідала вимогам нормативної документації для коліс з досліджуваної сталі, та відстань, де вже не відбувалось утворення голчастих структур, в тому числі бейніту та відманштетту за результатами металографічних досліджень та визначення твердості. За результатами зміни температури в процесі охолодження визначені швидкості охолодження у місцях, які відповідали заданим умовам. В роботі було застосовано моделювання в програмному комплексі QForm VX 8.2, в результаті була розроблена модель, для адаптації якої використовували результати експерименту. Підтвердили високу збіжність результатів розрахунку та експерименту. При цьому модель дозволила отримати миттєву швидкість охолодження в вигляді, який більше відповідає фізичному сенсу процесу і уникнути розкиду фактичних значень, пов’язаного з дискретністю фіксації даних. Встановлено, що миттєва швидкість охолодження змінюється в процесі безперервної рівномірної подачі охолоджувача. В деяких випадках фіксували значне уповільнення охолодження, або навіть негативні значення миттєвої швидкості охолодження. Це пов’язано з виділенням теплоти фазових перетворень, яке виникає під час розпаду аустеніту за дифузійним механізмом. Розроблена модель може бути використана для побудови термокінетичних діаграм при безперервному охолодженні та для розробки рекомендацій щодо режимів термічної обробки для досягнення заданих механічних властивостей за певного структурного стану.
Ключові слова: залізничні колеса, твердість, швидкість охолодження, прогартовуваність, моделювання
Посилання для цитування: Бабаченко О.І. , Кононенко Г.А., Клемешов Є.С., Подольський Р.В. Визначення гранично допустимих швидкостей охолодження ободу залізничних коліс для формування однорідної структури. //«Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії». – 2020. – Вип.34. – С. 219-228. (In Ukrainian).
DOI 10.52150/2522-9117-2020-34-219-228
