Исследование контактно-усталостной прочности и механических свойств микролегированной ванадием бандажной стали с различным уровнем твёрдости

Abstract

Целью работы являлось исследование влияния твердости и структуры микролегированной ванадием бандажной стали на ее склонность к контактноусталостным повреждениям. Критерием оценки принято количество циклов нагружения до появления первых следов разрушения на поверхности трения образца. Установлено, что повышение твёрдости бандажной стали от 275 до 350 НВ и изменение структуры от феррито-перлитного состояния до перлитобейнитного приводит к увеличению её контактно-усталостной прочности в 2 раза. При этом пластические свойства и ударная вязкость стали остаются на высоком уровне и соответствуют требованиям ГОСТ 398-96. Разработана нормативная документация (ТУ У 35.2-23365425-641:2009) для производства локомотивных бандажей с высокой контактно-усталостной прочностью и твердостью изделий до 320 единиц по Бринеллю.

Метою роботи є дослідження впливу твердості й структури мікролегованої ванадієм бандажної сталі на її схильність до контактновтомних пошкоджень. Критерієм оцінки прийнято кількість циклів навантаження до появи перших слідів руйнування на поверхні тертя зразка. Встановлено , що підвищення твердості бандажної сталі від 275 до 350НВ та зміна структури від ферито-перлітного стану до перлітобейнітного призводить до збільшення її контактно-втомної міцності в 2 рази. При цьому пластичні властивості та ударна в'язкість сталі залишаються на високому рівні і відповідають вимогам ГОСТ 398-96. Розроблено нормативну документацію ( ТУ У 35.2-23365425-641:2009 ) для виробництва локомотивних бандажів з високою контактно-втомною міцністю і твердістю виробів до 320 одиниць за Брінеллем.

The purpose was to study the effect of hardness and structure of microalloyed with vanadium wheel tyre steel on its disposition to contact fatigue damages. For criterion of estimation accepted a quantity of loading cycles to first signs of fracture on friction surface of the sample. It is established that wheel tyre steel hardness increase from 275 to 350HB and structure transformation from ferritic-pearlitic state to pearliticbainitic state leads to contact fatigue strength increasing twice. In this case the plastic properties and resiliency of steel remains at high level and meet the requirements of GOST 398-96. Regulatory documents (TU-U-35.2-23365425-641:2009) for production of the locomotive tyres with high contact fatigue strength and hardness to 320 HB is developed.