КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Градация по твердости рельсов, закаленных разными способами
Как видно из табл. 36.2, средние значения твердости у закаленных разными способами рельсов близки между собой. Имеют место довольно большие колебания твердости у термоупрочненных рельсов всех заводов. Но поскольку твердость при данной структуре находится в тесной корреляционной связи с контактно-усталостной прочностью, износостойкостью исопротивлением смятию, то это приводит к значительному разбросу этих важнейших характеристик термоупрочненных рельсов. При этом важно, что 20—30 % закаленных рельсов имеют твердость НВ 341 и 5—10 % твердость НВ 331. Эти рельсы чаще всего имеют низкое содержание углерода, что усугубляет их недостаточную контактную прочность, так как само по себе низкое содержание углерода при данной твердости значительно снижает контактную выносливость рельсовой стали. Наличие значительного количества закаленных рельсов с низкой твердостью, которая сопровождается, как правило, низким содержанием углерода, объясняет причину раннего нарастания смятия и износа или выходов из строя отдельных рельсов по контактным повреждениям. Эти рельсы не характеризуют всей совокупности закаленных рельсов, основная масса которых (60—75 %) имеет твердость в пределах НВ 352—375 и обладает значительно более высокой общей и контактной прочностью, чем те, которые выходят из строя на первой стадии эксплуатации. В то же время наличие рельсов с низкой твердостью является недостатком закаленных рельсов, на которых не достигнута оптимальная твердость НВ 363—388, отвечающая предельно дисперсной структуре сорбита закалки.
На концах рельсов, закаленных всеми способами, наблюдается небольшое повышение твердости, связанное с дополнительным увеличением скорости охлаждения за счет охлаждения с торца. Наибольшее повышение (до НВ 401) у рельсов ДМЗ, из-за большего погружения концов рельсов в струи воды вследствие провисания концов рельсов головкой вниз в зоне охлаждающих секций между роликами закалочной машины. Наиболее неблагополучноеположение с твердостью и структурой на концах поверхностно закаленных рельсов с индукционного нагрева. За счет концевого эффекта иизменения зазора между индуктором и рельсом торцы рельсов при нагреве ТВЧ прогреваются на большую глубину и перегреваются у поверхности. В результате интенсивность и продолжительность охлаждения, настроенная по нагреву рельса в средней части, оказывается недостаточной в зоне торцов, и за счет высокого самоотпуска там образуется зона пониженной твердости (НВ 260—300), распространяющаяся на длину до 20—25 мм. В перегретых крупнозернистых участках около самого торца при охлаждении образуется мартенсит, который при самоотпуске превращается в сорбит отпуска. Все эти отступления от оптимальной твердости и структуры в рельсах, закаленных с нагрева ТВЧ, свидетельствуют о необходимости дальнейшей отработки технологического процесса нагрева иохлаждения, в особенности на концах рельсов. Введение упрочняющей термической обработки привело к существенному повышению контактной выносливости рельсовой стали. При повышении ее твердости НВ от 260 до 350 при условии соблюдения требования об однородности структуры предел контактной выносливости повысился от 0,9 до 1,3—1,4 ГПа.
Методы испытаний, вторыми можно было бы в лабораторных условиях достоверно определить контактно-усталостную прочность полнопрофильных рельсов, отсутствуют. Поэтому контактно-усталостная прочность рельсов, подвергнутых различным видам термического упрочнения, косвенно оценивают путем изучения их микроструктуры, распределения остаточных напряжений и твердости вблизи поверхности катания, путем исследования влияния всех этих факторов на контактно-усталостную прочность образцов, а также путем проведения широких полигонных и эксплуатационных испытаний термо-упрочненных рельсов в пути с последующим сопоставлением полученных результатов с лабораторными испытаниями образцов. Совокупность результатов всех этих исследований свидетельствует, о том, что термо-упрочненные рельсы НТМК изавода «Азовсталь» обладают по крайней мере в 1,5 раза большей контактно-усталостной долговечностью, чем нетермообработанные рельсы. Контактно-усталостная прочность рельсов ДМЗ понижена из-за неоднородности их структуры. Повысить стойкость термоупрочненных рельсов к образованию дефектов контактной усталости можно снижением растягивающих остаточных напряжений или изменением их знака в головке объемно закаленных рельсов НТМК, а также устранением структурной неоднородности в поверхностно-закаленных рельсах заводов «Азовсталь» и ДМЗ. Механические свойства при растяжении. Результаты массовых испытаний на растяжение образцов диаметром 6 мм, вырезанных из головки рельсов вблизи поверхности катания приведены в табл. 36.3. В табл. 36.3 приведены также коэффициенты вариации, характеризующие рассеяние соответствующих параметров. Из табл. 36.3 следует, что наибольший и примерно одинаковый уровень общей прочности имеют объемно закаленные рельсы НТМК и поверхностно закаленные с нагрева ТВЧ рельсы завода «Азовсталь». Временное сопротивление поверхностно-закаленных с объемного нагрева рельсов ДМЗ несколько ниже вследствие меньшего содержания углерода в бессемеровской рельсовой стали. Все параметры, характеризующие как прочность, так и пластичность закаленных рельсов, существенно выше, чем у нетермообработанных рельсов.
Таблица 36.3 Механические свойства при растяжении образцов,
Дата добавления: 2015-06-27; Просмотров: 1128; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |