02 - 0,15%, марки 5 - з вмістом бору 0,001-0,005%, марки 6 - з вмістом ніобію 0,01 - 0,07%, марки 7 - з обробкою стали синтетичними шлаками , становить 277 НВ. Для укладання на магістральних шляхах випускаються рейки Р65 і Р75 з твердістю 360-380 НВ.
Необхідно відзначити, що на дорогах Англії, Німеччини, Франції та багатьох інших країн застосовують рейки більш легких типів, з меншим вмістом вуглецю, а значить, і меншою твердістю. Крім того, Нижньотагільський металургійний комбінат (НТМК) випускає на експорт бандажі твердістю 380-426 НВ.
Вважається, що чим твердіше бандаж, тим менше стирання його і рейки, але у всіх випадках стирання рейки більше, ніж стирання бандажа. Кращі результати виходять при твердих бандажах і рейках. Комбінація м'якого бандажа з твердим рейкою значно гірше, про що свідчать дослідження інженера К.І. Домбровського в 1926 р Він стверджував, що мінімальний знос бандажів і рейок досягається при співвідношенні твердості бандажа і рейки в межах 1-1,05.
При однаковій твердості бандажа і рейки тертьові метали мають практично однакові кристалічні решітки, відірвані від структури изнашиваемого металу, атоми будуть частіше взаємодіяти з атомами изнашиваемого металу.
Однак при терті між однаковими металами утворюються внаслідок пластичних деформацій їх з'єднання значно упрочняются, і зріз відбувається в товщині металів. Як правило, він супроводжується великою пошкодженням контактуючих поверхонь.
Дослідження фахівців дозволили зробити висновок про те, що у зв'язку з переходом на новий тип рейок (з Р50 на Р65) знос рейок і бандажів колісних пар електровозів збільшився більш ніж в 2 рази. При цьому лімітує боковий знос рейок. Якщо раніше (рейки Р50) у бандажів колісних пар електровозів лімітував прокат (ресурс 23 міс.), То тепер (рейки Р65) термін служби обмежений зносом гребенів (ресурс 8,7 міс.). Це призвело до зменшення ресурсу бандажів колісних пар і рейок більш ніж в 2 рази.
Справедливість даних результатів підтверджується теоретично, практично і експериментально. Про це ж свідчить і практика залізниць багатьох країн, де твердість коліс значно вище, ніж у нас, а також досвід Жовтневої дороги, на якій проведені випробування бандажів марки 3 в депо Мурманськ на тепловозі серії 2М62.
Дослідження показали, що бандаж марки 3 в умовах інтенсивного зносу гребенів працює на 30% довше, ніж бандаж марки 2. Досвід депо Суоярві свідчить, що бандажі марки 3 без гребнесмазивателей по інтенсивності зносу працюють нарівні з бандажами марки 2, обладнаними АГС.
Підвищення міцності бандажів призводить до дуже істотного збільшення їх довговічності. Встановлено, що підвищення тимчасового опору металу колеса тільки на 1 кгс/мм збільшує термін його служби на 3%.
Таким чином, серйозною помилкою була спроба зменшити знос рейок за рахунок укладання в шлях більш потужних рейок з підвищеною твердістю. Проблему зносу колеса і рейки необхідно вирішувати комплексно стосовно до конкретних умов експлуатації та ремонту, як рухомого складу, так і шляхи.
Слід переглянути технічні умови №381-81 на бандажну сталь і збільшити твердість бандажа. Зараз у депо треба використовувати повітряно-плазмове зміцнення поверхні колісних пар локомотивів без їх викочування для зміцнення до твердості об'ємно-загартованих рейок. Це, безсумнівно, істотно зменшить боковий знос рейок і знос гребенів колісних пар локомотивів.
2. Удосконалення технології ремонту колісних пар локомотивів
. 1 Перспективні матеріали для виготовлення залізничних коліс
На технічне обслуговування та ремонт колісних пар доводиться порядку 30% всіх витрат служб рухомого складу залізниць. Велика їх частина відноситься до витрат на відновлення профілю поверхні катання експлуатованих і заміну зношених або пошкоджених коліс. Хоча матеріалознавчі аспекти, що визначають термін служби коліс, достатньо вивчені, істотний прогрес у впровадженні нових матеріалів, сприяючих підвищенню якості коліс, поки ще не спостерігається.
Зазвичай колеса виготовляються з вуглецево-марганцевистих сталей. Є багато марок таких сталей, і вони стандартизовані для застосування в кожній країні по-своєму. При збільшенні вмісту вуглецю підвищуються міцність і твердість, але в той же час знижуються пластичність і опірність ударним навантаженням і розвитку тріщин.
При експлуатації коліс виникають різні проблеми. Основні з них пов'язані з накопиченням теплової та механічної втоми, зносом поверхні катання і гребеня, пластичною деформацією, виникненням плазунів і утворенням мартенситу в схильних інтенсивним тепловим впливам зонах на поверхні катання, що в свою чергу сприяє зародженню раков...
