Влияние температуры испытаний на механические свойства стали для железнодорожных колес с новой системой легирования

Abstract

RU: Цель. Сравнительные исследования механических свойств при различных температурах испытания сталей для железнодорожных колес различного химического состава. Методика. Выполнены испытания на растяжение при повышенных температурах по ГОСТ 9651, испытания на ударный изгиб при пониженных температурах выполнялись по ГОСТ 9454 образцов, отобранных из ободьев цельнокатаных железнодорожных колес из стали марки «2», «Т» и «К», производства ПАО «ИНТЕРПАЙП НТЗ». Результаты. Увеличение температуры испытаний на растяжение приводит к снижению прочности в различной степени в зависимости от химического состава сталей. Пластические свойства сталей при этом имеют иной характер зависимости. Наиболее чувствительным оказалось относительное сужение. Установлено, что при докритических температурах, пока не происходит изменение фазового состава, относительное сужение стали марки «К» значительно превосходит другие исследуемые стали и достигает до 90%. То есть в условиях локализации деформации новая марка характеризуется высокой стойкостью к разрушению и образованию трещин. Работа удара при пониженных температурах опытной марки «К» имеет уровень значений, близкий к марке «2» и значительно выше (в 2,5-3 раза) значений для марки «Т». Научная новизна. Установлены закономерности влияния температуры испытаний на механические свойства ободьев железнодорожных колес различного химического состава: показатели прочности, пластичности и вязкости стали. Установлено, что изменение механических свойств стали имеет различный характер при изменении температуры. Практическая значимость. Цельнокатаные железнодорожные колеса из стали марки «К» обладают высокой эксплуатационной надежностью, так как по комплексу показателей прочности и пластичности при повышенных температурах, работы удара при пониженных температурах она значительно превосходит имеющиеся аналоги.

UK: Мета. Порівняльні дослідження механічних властивостей при різних температурах випробування сталей для залізничних коліс різного хімічного складу. Методика. Виконано випробування на розтяг при підвищених температурах за ГОСТ 9651, випробування на ударний вигин при знижених температурах виконувалися за ГОСТ 9454 зразків, відібраних з ободів суцільнокатаних залізничних коліс зі сталі марки «2», «Т» і «К», виробництва ПАТ «ІНТЕРПАЙП НТЗ». Результати. Збільшення температури випробувань на розтяг призводить до зниження міцності в різній мірі залежно від хімічного складу сталей. Пластичні властивості сталей при цьому мають інший характер залежності. Найбільш чутливимвиявилося відносне звуження. Встановлено, що при докритичних температурах, поки не відбувається зміна фазового складу, відносне звуження сталі марки «К» значно перевершує інші досліджувані стали і сягає до 90%. Тобто в умовах локалізації деформації нова марка характеризується високою стійкістю до руйнування і утворення тріщин. Робота удару при знижених температурах дослідної марки «К» має рівень значень, близький до марки «2» і значно вище (в 2,5-3 рази) значень для марки «Т». Наукова новизна. Встановлено закономірності впливу температури випробувань на механічні властивості ободів залізничних коліс різного хімічного: показники міцності, пластичності і в'язкості сталі. Встановлено, що зміна механічних властивостей сталі має різний характер при зміні температури. Практична значимість. Суцільнокатані залізничні колеса зі сталі марки «К» мають високу експлуатаційну надійність, так як за комплексом показників міцності і пластичності при підвищених температурах, роботи удару при знижених температурах вона значно перевершує наявні аналоги.

EN: Purpose. Comparative studies of the mechanical properties of steels at different temperatures for testing of railway wheels of different chemical composition. Methods. Pull test at stretching by high temperatures at GOST 9651, test the percussion bend at low temperatures were made according at GOST 9454 specimen taken from the rims of solid-rolled railway wheels of steel “2”, “T” and “K”, manufacture of PJSC “Interpipe NTRP". Results. Increasing temperature pull test results in reduced strength in varying degrees depending on the chemical composition of the steels. Plastic properties of steels thus have a different character depending. The most sensitive was relatively narrowing. It is found that at subcritical temperatures until a change of phase composition, relative narrowing steel "C" is significantly superior to other investigated steel reaches 90%. That is, the strain localization under the new brand is characterized by high resistance to fracture and cracking. Employment impact at low temperatures experienced grade "K" has a level of a value close to the mark "2", and is significantly higher (by 2.5-3 times) valuesfor the brand "T". Originality. The regularities of the influence of the test temperature on the mechanical properties of the rims of railway wheels of different chemical: indicators of strength, ductility and toughness of steel. It was found that the change in the mechanical properties of the steel has a different character when the temperature changes. Practical value. Solid-rolled railway wheels of steel "K" have a high operational reliability, since a range of indicators of strength and ductility at high temperatures, impact energy at low temperatures it is much superior to the existing analogues.