лей ER8 і бейнітной показані на малюнку 2.1.1. Видно, що твердість бейнітной стали в зоні теплового впливу підвищилася в помітно меншій мірі, ніж стали ER8, що свідчить про відсутність мартенситних перетворень.
Інтерпретуючи результати випробувань, можна зробити висновок, що в низьковуглецевої бейнітной стали виникнення раковин і тріщин внаслідок боксованія і прослизання малоймовірно, тому що розходження в твердості зони теплового впливу і решті поверхні незначні.
На жаль, бейнітне сталь через недостатню термостійкості не може повністю запобігти появі плазунів і пов'язаних з ними динамічних перевантажень.
суперсплави
суперсплави на базі нікелю або нікелю з залізом протягом багатьох років застосовуються при виготовленні деталей газових турбін. Тут дуже цінної є їх здатність при високих температурах зберігати майже неіменної ту термостійкість, якою вони володіють при кімнатній температурі, а це має велике значення в умовах роботи з переважанням факторів, що обумовлюють накопичення втоми. Суперсплави на базі нікелю можна застосовувати при температурі до, на базі нікелю з залізом - до. У той же час зазначене достоїнство поєднується з труднощами при куванні, прокатці і обробці різанням.
Хімічний склад найбільш відомих суперсплавів наведено в табл. 2.2.1. Вони мають стійку аустенитную матрицю, зміцнену формуванням когерентної кристаллизационной інтерметалева фази, мікроструктура суперсплавів виключно стабільна і не схильна до змін під впливом нагрівання та охолодження. Трохи гірші характеристики суперсплавів на базі нікелю з залізом при високих температурах пояснюються саме присутністю заліза.
В даний час проводиться техніко-економічний аналіз застосовності суперсплавів в залізничній промисловості, у тому числі для виготовлення коліс рухомого складу зі збільшеним терміном служби.
Перші результати аналізу підтвердили можливість отримання певних вигод за рахунок практично повного усунення ймовірності виникнення плазунів.
Крім того, очікується істотне зменшення темпів зносу гребеня і поверхні кочення коліс.
Вважають, що, незважаючи на можливість виготовлення суцільнокатаних коліс, більш доцільним з економічної точки зору буде поєднання колісних центрів зі звичайної сталі з ободами з суперсплавів або навіть нанесення покриттів з суперсплавів на ободи коліс зі звичайної сталі. [5]
Таблиця 2.1.1
Хімічний склад суперсплавів
КомпонентНаіменованіе суперсплавів і зміст компонентів,% WaspaloyAstroloyInco 718Inco 901Никель58,355,153,042,5ЖелезоСледыСледы18,536,0Хром19,515,018,612,5Кобальт13,517,0СледыСледыМолибден4,35,23,15,2Алюминий1,34,00,40,2Титан3,03,50,92,8Углерод0,080,060,040,05Бор0,0060,03Следы0,015НиобийСледыСледы5,0Следы
. 2 Методи зміцнення колісних пар
Для підвищення експлуатаційної стійкості виробів з чавуну і сталі, що працюють в умовах контактної втоми і зносу, застосовуються методи поверхневого термозміцнення з використанням концентрованих пучків енергії - лазерних, електронних, плазмових. Застосування цих видів поверхневої обробки дозволяє, не змінюючи механічних властивостей виробу в цілому, істотно збільшити їх термін служби. Це обумовлено тим, що обробці піддається локальна область вироби, що випробовує найбільші контактні напруги.
Фізична природа зміцнення металу під впливом концентрованих пучків енергії пов'язана зі зміною структурного стану в результаті локального розігріву поверхневих шарів металу і наступного охолодження. Освіта структур гартувального типу (мартенсит, бейніт) в процесі охолодження призводить до збільшення твердості і зносостійкості. Однак при цьому може знижуватися опір стали крихкому руйнуванню, що обмежує застосування подібних технологій поверхневої обробки.
Ефективність роботи поверхнево зміцненого виробу визначається наступними основними факторами: міцність і твердість зміцненої зони металу; однорідність структури і стабільність властивостей, наявність плавної перехідній області, що забезпечує міцність зчеплення зміцненого шару і основного металу; високий опір руйнуванню.
У зв'язку з цим, найбільш перспективними є технології зміцнення, розроблені з урахуванням перерахованих вище факторів.
2.2.1 Зміцнення колісних пар твердими сплавами
Проблема збільшення терміну служби колісних пар досить актуальна, оскільки втрати, пов'язані з їх прискореним зносом в масштабах МПС РФ, величезні і справляють істотний вплив на економіку залізничних перевезень.
На XI міжнародному конгресі з колісним парам (Париж, липень 1995) повідомлялося про нову техн...
