АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РЕЛЬСОВ ИЗ ЗАЭВТЕКТОИДНОЙ СТАЛИ

Аннотация

Для сложных условий эксплуатации (высокие нагрузки на ось и скорости движения, градиенты температур, малые радиусы кривизны и т. д.) используют рельсы из заэвтектоидных сталей (С ˃ 0,8 % (мас.)), обладающие повышенной износостойкостью и сопротивлением контактной усталости. Представлен обзор литературы зарубежных и отечественных исследователей последних лет, посвященный рельсам из заэвтектоидной стали и охватывающий основные направления технологии их производства, термической обработки и влияния ряда факторов, способствующих повышению эксплуатационных свойств рельсов. Проанализировано влияние химического состава, термической обработки, режимов прокатки на формирование структурно-фазовых состояний и эксплуатационных свойств рельсов. Предложены методы и способы лазерной наплавки рельсов, смазки контактных поверхностей, математические модели, прогнозирующие межпластинчатое расстояние с учетом изменения содержания Si, C, V, Nb, Cr, Mn, механизмы износа, коррозии и разрушения рельсов. Проанализированы исследования структуры, фазового состава, дислокационной субструктуры, свойств в сечении головки дифференцированно закаленных 100-м рельсов категории ДТ 400ИК повышенной износостойкости и контактной выносливости, предназначенных для эксплуатации на прямых участках железнодорожного пути со скоростями движения до 200 км/ч и кривых участках железнодорожного пути без ограничений по грузонапряженности после пропущенного тоннажа 187 млн т на экспериментальном кольце РЖД. Установлена иерархия физических механизмов упрочнения на разном расстоянии (0,2–10 мм) от поверхности катания по центральной оси и радиусу скругления выкружки. Представлены результаты патентного поиска технологий производства заэвтектоидных рельсов и их упрочнения. Описаны способы охлаждения, микролегирования редкоземельными элементами, уменьшения содержания водорода, цементитной сетки. Сделан вывод об отсутствии системного анализа международного и отечественного опыта по проблемам рельсов заэвтектоидной стали.