РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ

• Datum: 2021
• Hauptverfasser: Babachenko, Oleksandr, Kononenko, Ganna, Podolskyi, Rostyslav
• Format: Artikel
• Sprache: English
• Veröffentlicht: PH “Akademperiodyka” 2021
• Schlagworte: залізнична рейка; твердість; прожарювання; математична модель; швидкість охолодження
• Online Zugang: https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/130
• Назва журналу: Science and Innovation

Вступ. Умови експлуатації залізниць України, перспектива входження їх до міжнародної системи транспортних коридорів, вимагають розвитку та модернізації залізничної колії, зокрема й рейок.Проблематика. З огляду забезпечення основної експлуатаційної характеристики рейок — зносостійкості, нормативно-технічна документація регламентує твердість. Найпрогресивніший Європейський стандарт EN 13674-1-2011 визначає рівень твердості головки рейки на глибині 20 мм не менше 321 НВ, а ДСТУ 4344:2004 — мінімум 321 НВ наглибині 11. При цьому, згідно з EN 13674-1-2011, на поверхні рейки твердість має бути не менше 405 НВ без утворення структур гарту.Мета. Визначити можливості досягнення твердості без структур гартування в головці рейки зі сталі 0,80 % C, 0,25 % Si, 0,97 % Mn, 0,055 % V (далі К76Ф) рівня світових вимог на підставі експерименту на прожарюваність (за Джоміні, ГОСТ5657) та розрахунків за допомогою моделі; визначення раціональної швидкості охолодження сталі К76Ф при термічній обробці.Матеріали й методи. Матеріал: рейкова сталь К76Ф з 0,80 % C, 0,25 % Si, 0,97 % Mn, 0,055 % V. Методики: металографічні дослідження, вимірювання твердості, визначення прожарюваності методом торцевого загартування, моделювання за допомогою математичного розрахунку в середовищі програмного комплексу термообробки QForm.Результати. Змодельовано зміну температури, формування структури та твердості по перерізу зразка для випробувань на прожарюваність за ГОСТ5657 зі сталі К76Ф. Експериментально встановлено зміну твердості та мікроструктури залежно від відстані до поверхні тепловідводу, визначено швидкість охолодження у точках, твердість у яких відповідає вимогам EN 13674-1-2011 до рейок.Висновки. Аналіз адекватності моделі показав її високу точність та збіжність експериментальних результатів з розрахунковими. Встановлено можливість досягнення вимог EN 13674-1-2011 до рівня твердості 405 НВ без утворення голчастих структур на сталі, яка відповідає за хімічним складом К76Ф згідно ДСТУ 4344: 2004.