DOI: 10.52150/2522-9117-2022-36-362-369

Подольський Ростислав Вячеславович, м.н.с., аспірант, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, Україна, м. Дніпро, 49010. ORCID: 0000-0002-0288-0641. E-mail: rostislavpodolskij@gmail.com

Сафронова Олена Анатоліївна, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-4032-4275. E-mail: safronovaaa77@gmail.com

Меркулов Олексій Євгенович, д.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-7867-0659. E-mail: office.isi@nas.gov.ua

Кононенко Ганна Андріївна, д.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0001-7446-4105. E-mail: perlit@ua.fm

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

Сафронов Олександр Леонідович, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107. ORCID: 0000-0002-4711-02Х3

АНАЛІЗ ВІДПОВІДНОСТІ ДОСЛІДНИХ СТАЛЕЙ ДЛЯ ЗАЛІЗНИЧНИХ РЕЙОК СУЧАСНИМ СТАНДАРТАМ УКРАЇНИ ТА ЄС

Анотація. Процес експлуатації транспортних засобів визначає взаємодія колеса і рейки. Від параметрів цього багато в чому залежать безпека руху та основні техніко-економічні показники господарств колії та рухомого складу. Результатом цієї взаємодії є зміни в металі, що виникають від тертя кочення і особливо від тертя ковзання колеса по рейці при гальмуванні, у зв’язку з цими змінами відбувається зношування коліс рухомого складу. Мета роботи: дослідження мікроструктури та механічних властивостей сталей перспективних хімічних складів на відповідність сучасним вимогам до залізничних рейок. Під час виконання роботи застосовані методи металографічного аналізу, визначення механічних властивостей, хімічний аналіз. Матеріалом для детальних досліджень мікроструктури слугували зразки, виготовлені з лабораторних плавок сталей перспективного хімічного складу. При порівнянні перспективних хімічних складів встановлено, що сталь 1 відповідає вимогам ДСТУ EN 13674:2018 по основним хімічним елементам та має відмінності по ДСТУ 4344:2004, а саме: підвищений вміст вуглецю. При порівнянні дослідного хімічного складу сталі 2 встановлено, що дана сталь не відповідає вимогам ДСТУ EN 13674:2018 та ДСТУ 4344:2004, а саме: зниженою кількістю вуглецю та підвищеним вмістом кремнію, хрому та молібдену. За результатами аналізу значень механічних властивостей встановлено, що сталь 1 та 2 відповідає вимогам ДСТУ EN 13674:2018. Сталь 1 не відповідає вимогам ДСТУ 4344:2004 за рівнем значень границі плинності та відносного звуження, а сталь 2 не відповідає вимогам ДСТУ 4344:2004 для вищої категорії рейок за рівнем значень тимчасового опору. За результатами досліджень мікроструктури встановлено, що дослідна сталь 1 після термічної обробки має структуру високодисперсного перліту з невеликою кількістю грубопластинчастого перліту. При аналізі мікроструктури сталі перспективного хімічного складу 2 встановлено, що структура складається з безкарбідного бейніту.

Ключові слова: хімічний склад, залізничні рейки, мікроструктура, механічні випробування, перліт, бейніт.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-362-369

Посилання для цитування: Аналіз відповідності дослідних сталей для залізничних рейок сучасним стандартам України та ЄС / Р. В. Подольський, О. А. Сафронова, О. Є. Меркулов, Г. А. Кононенко, О. І. Бабаченко, О. Л. Сафронов // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2022. Вип. 36. С. 362-369. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-362-369

Перелік пoсилaнь

1. Harder R. Creep Force – Creepage and Frictional Work Behaviour in Non-Hertzian Counter formal Rail/Wheel Contacts. Proceedings of IHHA’99 STS-Conference on Wheel/Rail Interface. Moscow. 1999. Vol. 1. P. 207 – 214.
2. Sawley Devis. K. Railway Track Structures. 1998. 11. P. 14-17.
3. Davis D. Railway Track Structures. 1977. 12. P. 14-16.
4. Бабаченко О. І., Кононенко Г. А., Рослик О. В., Майстренко К. М., Подольський Р. В. Розробка сталей для металопродукції залізничного призначення : монографія. Дніпро : Домінанта-принт, 2020. 298 с.
5. Бабаченко О. І., Кононенко Г. А., Подольский Р. В., Сафронова О. А. Дослідження впливу режимів термічної обробки дослідних сталей для залізничних рейок нового покоління на механічні властивості. Фундаментальні і прикладні проблеми чорної металургії. Вип. 34. С. 247-255.
6. Бабаченко О. І., Кононенко Г. А., Подольский Р. В., Сафронова О. А. Порівняльний аналіз способів термічної обробки залізничних рейок та визначенням подальших напрямків підвищення їх експлуатаційної надійності. Фундаментальні і прикладні проблеми чорної металургії. Вип. 33. С. 224-237.
7. Babachenko О. І., Коnonenko H. А., Podolskyi R. V., Safronova O. A. Steel for Railroad Rails with Improved Operating Properties. Sci. 2021. Vol. 56, No. 6. Р. 814–819.  DOI: 10.1007/s11003-021-00499-1
8. Sharma S., Sangal S., Mondal K. Wear behaviour of bainitic rail and wheel steels. Sci. Technol., 2016. Vol. 32. No. 4. Р. 266–274.
9. Pointner P. High strength rail steels-The importance of material properties in contact mechanics problems. Wear. 2008. Vol. 265. Issues 9-10. Р. 1373–1379.
10. Bhadeshia H. K. D. H. Hyperbolic Tangents and Alloys of Iron. Materials World. 1996. Vol. 7. Р. 643-645.
11. Bristowe P. D. Hansip P. J. Introduction to Materials Modelling. Introduction to Materials Modelling / Editor Z. H. Barber. Maney. 2005. Р. 1-14.
12. H. K. D. H., Sourmail. T. Success and Failure of Models. Japan Society for the Promotion of Science. 2003. Vol. 44. Р. 299-314.
13. Парусов Е. В., Губенко С. І., Клименко А. П., Чуйко І. М., Сагура Л. В. Особливості кінетики розпаду аустеніту та закономірності формування структури стали C82DCrV при безперервному охолодженні. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2018. Вип. 1 (237-238). С. 42-51.
14. Парусов Э. В., Сычков А. Б., Чуйко И. Н., Сагура Л. В., Сивак А. И., Голубенко Т. Н. Влияние химического состава стали на образование бейнито-мартенситных участков в структуре бунтового проката сварочного назначения. Вісник Українського матеріалознавчого товариства. 2017. № 1(10). С. 60-66.