Page 119 - Zmist-n4-2015

перенапруження бейнітно-мартенситної структури проявляється в зламах вели-
кою кількістю вторинних тріщин, які розділяють крупні фасетки квазівідколу
(рис. 5c), а після уповільненого охолодження за витримки при 100°С мікрорельєф
зламу істотно змінюється: відкольні фасетки зменшуються і значну площу зламу
займають ділянки в’язкого, переважно ямкового, руйнування (рис. 5d). Це при-
зводить до росту характеристик ЦТ (див. рис. 3).

Рис. 5. Мікрофрактограми у низько- (a, b)
і високоамплітудних (c, d) ділянках зламів зразків
сталі 65Г з бейнітно-мартенситною структурою:
a, c – монотонне охолодження до кімнатної температури
з подальшим відпуском при 100°С;
b, d – за витримки 4 h після охолодження до 100°С.

Fig. 5. Microfractographs for low- (a, b) and high-amplitude (c, d) areas of specimens fracture
surface of 65Г steel with bainite-martensite structure: monotonic cooling to room temperature
and tempering at 100°C (a, c); exposure 4 h after cooling to 100°C (b, d).

Таким чином, охолодженням наплавлених коліс зі швидкістю 5…6°С/s в ін-
тервалі 600…500°С і кількагодинною витримкою при 100°С (в діапазоні темпе-
ратур початку і кінця мартенситного перетворення) можна суттєво підвищити
пластичність і опір крихкому руйнуванню ЗТВ цих коліс. Це пов’язано зі зміною
тут дислокаційної структури металу і зменшенням локальних внутрішніх напру-
жень у бейніті і мартенситі. При цьому треба враховувати, що тривала ізотерміч-
на витримка після охолодження до 100°С сприяє також видаленню із ЗТВ нап-
лавлених коліс дифузійного водню [5], що підвищує їх роботоздатність.
Підсумовуючи, слід зауважити, що про перспективність застосування коліс-
них сталей з бейнітною і бейнітно-мартенситною структурами йдеться також у
працях [12, 13]. Проте, якщо бейнітна сталь була також з підвищеним вмістом
вуглецю [12], то бейнітно-мартенситна – низьковуглецева [13]. Властивості висо-
ковуглецевої бейнітно-мартенситної структури на сьогодні ще вивчені мало.
ВИСНОВКИ
За впливу термодеформаційного циклу наплавлення та насичення дифузій-
ним воднем метал ЗТВ залізничного колеса має підвищену схильність до крихко-
го руйнування. Зменшити її можна формуванням у цій зоні регламентованої бей-
нітно-мартенситної структури, видаленням дифузійного водню з металу та ре-
лаксацією напружень ІІ роду в об’ємі рейок бейніту та мартенситу, що досягають
за витримки 2…3 h після охолодження наплавленого колеса до 100°С. Забезпечи-
ти такі умови на виробництві можна уповільненим охолодженням коліс після
наплавлення в термокамерах.
РЕЗЮМЕ. На основании результатов исследования влияния термической обработки
стали 65Г, которая моделирует термодеформационный цикл восстановительной наплавки
железнодорожных колес, выявлено, что повысить сопротивляемость хрупкому разруше-
нию металла колеса в зоне термического влияния до уровня основного металла возможно
формированием в этой зоне бейнитно-мартенситной структуры и выдержкой в процессе
его охлаждения после наплавки 2...3 h при 100°С. Это способствует росту пластичности
118