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

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

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-те...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2021
Main Authors: Babachenko, Oleksandr, Kononenko, Ganna, Podolskyi, Rostyslav
Format: Article
Language:English
Published: PH “Akademperiodyka” 2021
Subjects:
залізнична рейка
твердість
прожарювання
математична модель
швидкість охолодження
Online Access:https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/130
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Science and Innovation

Institution

Science and Innovation
id oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-130
record_format ojs
institution Science and Innovation
baseUrl_str
datestamp_date 2021-08-11T04:47:17Z
collection OJS
language English
topic залізнична рейка
твердість
прожарювання
математична модель
швидкість охолодження
spellingShingle залізнична рейка
твердість
прожарювання
математична модель
швидкість охолодження
Babachenko, Oleksandr
Kononenko, Ganna
Podolskyi, Rostyslav
РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ
topic_facet залізнична рейка
твердість
прожарювання
математична модель
швидкість охолодження
railway rail
hardness
calcination
mathematical model
cooling rate
format Article
author Babachenko, Oleksandr
Kononenko, Ganna
Podolskyi, Rostyslav
author_facet Babachenko, Oleksandr
Kononenko, Ganna
Podolskyi, Rostyslav
author_sort Babachenko, Oleksandr
title РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ
title_short РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ
title_full РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ
title_fullStr РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ
title_full_unstemmed РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ
title_sort розробка розрахункової моделі зміни температури рейкової сталі к76ф для визначення параметрів термічної обробки
title_alt DEVELOPMENT OF A MODEL FOR CALCULATING CHANGES IN K76F RAIL STEEL TEMPERATURE TO DETERMINE THE HEAT TREATMENT PARAMETERS
description 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.
publisher PH “Akademperiodyka”
publishDate 2021
url https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/130
work_keys_str_mv AT babachenkooleksandr rozrobkarozrahunkovoímodelízmínitemperaturirejkovoístalík76fdlâviznačennâparametrívtermíčnoíobrobki
AT kononenkoganna rozrobkarozrahunkovoímodelízmínitemperaturirejkovoístalík76fdlâviznačennâparametrívtermíčnoíobrobki
AT podolskyirostyslav rozrobkarozrahunkovoímodelízmínitemperaturirejkovoístalík76fdlâviznačennâparametrívtermíčnoíobrobki
AT babachenkooleksandr developmentofamodelforcalculatingchangesink76frailsteeltemperaturetodeterminetheheattreatmentparameters
AT kononenkoganna developmentofamodelforcalculatingchangesink76frailsteeltemperaturetodeterminetheheattreatmentparameters
AT podolskyirostyslav developmentofamodelforcalculatingchangesink76frailsteeltemperaturetodeterminetheheattreatmentparameters
first_indexed 2025-09-24T17:18:48Z
last_indexed 2025-09-24T17:18:48Z
_version_ 1850410618147831808
spelling oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-1302021-08-11T04:47:17Z РОЗРОБКА РОЗРАХУНКОВОЇ МОДЕЛІ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ РЕЙКОВОЇ СТАЛІ К76Ф ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ DEVELOPMENT OF A MODEL FOR CALCULATING CHANGES IN K76F RAIL STEEL TEMPERATURE TO DETERMINE THE HEAT TREATMENT PARAMETERS Babachenko, Oleksandr Kononenko, Ganna Podolskyi, Rostyslav залізнична рейка твердість прожарювання математична модель швидкість охолодження railway rail hardness calcination mathematical model cooling rate 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. Introduction. The conditions of operation of the railways of Ukraine and the prospects for their entry into the international system of transport corridors require the development and modernization of railway tracks, including rails.Problem Statement. Given the necessity to ensure the main operational parameter of the rails (wear resistance), regulatory and technical documents standardize hardness. The most progressive European standard EN 13674-1-2011 establishes that the hardness of the rail head at a depth of 20 mm shall be, at least, 321 HB, whileDSTU 4344:2004 requires, at least, 321 HB at a depth of 11 mm. At the same time, according to EN 13674-12011, the rail surface hardness without the formation of needle structures shall be, at least, 405 HB.Purpose. To determine the possibility of achieving hardness without needle structures for rail head made of steel 0,80% C, 0,25% Si, 0,97% Mn, 0,055% V (hereinafter referred to as K76F), which complies with the world requirements, based on the calcination experiment and calculations with the use of the model; to determine the rational cooling rate for K76F steel during heat treatment.Materials and Мethods. K76F rail steel with 0.80% C, 0.25% Si, 0.97% Mn, 0.055% V. Techniques: metallographic studies, hardness measurements, determination of calcination by end quenching, modeling by means ofmathematical calculation with the use of QForm heat treatment software package.Results. The change in temperature, the formation of structure and hardness across the section of a K76F steel sample for calcination tests according to GOST5657 has been modeled. The changes in the hardness and microstructure has been experimentally established, depending on the distance to the heat sink surface; the cooling rate in the points where the hardness meets the requirements of EN 13674-1-2011 for rails has been determined. Conclusions. The analysis of the model has shown a high accuracy of the model and the convergence of the experimental results with the calculated ones. It has been established that the requirements of EN 13674-1-2011 can be achieved up to a hardness of 405 HB without the formation of needle structures on steel that meets thechemical composition of K76F according to DSTU 4344: 2004. PH “Akademperiodyka” 2021-08-09 Article Article Рецензована стаття Format Peer-reviewed article Текст application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/130 10.15407/scine17.04.025 Science and Innovation; Том 17 № 4 (2021): Science and Innivation; 25-32 Science and Innovation; Vol. 17 No. 4 (2021): Science and Innivation; 25-32 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine17.04 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/130/58 Copyright (c) 2021 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website).

Similar Items