КОМПЛЕКСНА ОЦІНКА ВПЛИВУ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ НА МІКРОСТРУКТУРУ Й ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ РЕЙКОВИХ СТАЛЕЙ

Анотація

У роботі досліджено вплив режимів термічної обробки на формування мікроструктури та експлуатаційні властивості рейкових сталей евтектоїдного та заевтектоїдного складу. Особлива увага приділена взаємозв’язку між параметрами тонкої структури (міжпластинчаста відстань, розмір зерна) та субзеренної структури (розмір блоків мозаїки, щільність дислокацій) із границею витривалості, що визначає довговічність і надійність рейок у реальних умовах експлуатації. Методами рентгеноструктурного та металографічного аналізу встановлено, що одинарне гартування з нагріву СВЧ формує у сталі різнозернисту структуру з підвищеною щільністю дислокацій, проте не забезпечує достатньої однорідності зерна аустеніту.Подвійна термічна обробка, яка включає сфероїдизуючий відпал на дрібнозернистий перліт і подальше гартування з нагріву СВЧ, забезпечує істотне подрібнення зерна, зменшення різнозернистості та формування високодисперсної, однорідної структури. Це призводить до зростання границі витривалості сталей порівняно з одинарною обробкою. Встановлено, що ключовим чинником підвищення втомної міцності є зменшення розміру блоків мозаїки та підвищення щільності дислокацій, тоді як вплив лише середнього розміру зерна аустеніту є менш визначальним. Найбільш значний ефект досягається у заевтектоїдних сталях із підвищеним вмістом вуглецю, де зростання частки карбідної фази та зменшення міжкарбідної відстані додатково підвищує опір розвитку втомних тріщин. Отримані результати мають практичну значущість для вдосконалення технології виробництва рейок нового покоління з підвищеною довговічністю та надійністю.