Дослідження мікроструктури і твердості дослідних рейкових сталей в литому стані, після гарячої пластичної деформації і термічної обробки

Анотація

Механічні властивості залізничних рейок залежать від хімічного складу, проробки литої структури шляхом обробки металу тиском, а також термічної обробки готових рейок. Метою даної роботи є дослідження впливу гарячої пластичної деформації (далі ГПД) і термічної обробки (далі ТО) на зміну структури литого стану у взаємозв'язку з її вихідною хімічною неоднорідністю. Загальні теоретичні висновки даної роботи були отримані на підставі аналізу літературних джерел, а також багаторічних досліджень колісної продукції. Дані результати доповнюють існуючі уявлення про структурну спадковість в металах і сплавах. Розроблено хімічний склад дослідних сталей для залізничних рейок і проведено виплавку в лабораторних умовах злитків масою до 10 кг. Проведено дослідження мікроструктури і визначено твердість дослідної сталі на зразках розміром 70х70х80 мм, вирізаних зі злитків лабораторних рейкових плавок. Обробляли в лабораторних умовах за двома режимами: 1 – ГПД з осадкою на величину 50 % після нагрівання до 1250 ± 10 °С; 2 – нормалізація (аустенітизація при 900 ± 10 °С, охолодження на повітрі зі швидкістю 5,1 °С/с) після ГПД. При дослідженні литого стану дослідних рейкових сталей (РСТ) встановлено, що вона являє собою дендрити аустеніту, які збагачені домішковими елементами. Вивчено вплив гарячої пластичної деформації і термічної обробки на структуру і властивості литої дослідної сталі для залізничних рейок. Встановлено позитивний вплив деформаційної і подальшої термічної обробки на механічні властивості дослідних сталей: після гарячої пластичної деформації в порівнянні з литим станом приріст твердості склав ≈ 14,1 %; після гарячої пластичної деформації з подальшою термічною обробкою приріст твердості склав ≈ 39,4 %. Встановлено вплив первинної дендритної структури досліджуваної стали на її кінцеву перлітну структуру в литому стані.