Режим термической обработки образцов

Группа	Подгруппа	Термическая обработка		Заданная твердость	Действительная твердость (средняя для пяти образцов)
		Температура закалки	Температура отпуска
I I I	1 2 3	820 820 820	700 600 425	220 270 320	217 54 323
II II II	1 2 3	790 790 790	700 600 425	220 270 320	223 260 295
III III III	1 2 3	Отжиг при 790 790 675 790 550		220 270 320	215 262 320

Этот вывод, которо­му В. А. Кислик в свое время не придал долж­ного значения, приобрета­ет в настоящее время чрез­вычайную важность. Введение в эксплуатацию большегрузных пасса­жирских и товарных ва­гонов увеличило нагрузку па ось, а следовательно, и удельные давления в контакте. Ужесточены нормы и по торможению пассажирских составов путем увеличения тор­мозных усилий и умень­шения тормозных путей, что приводит к заклинива­нию колесных пар и, как следствие, к проскальзыванию бандажей по рельсу (юз). При этом температура в контак­те значительно повышается, что в зимних условиях, при низкой температуре окружающего воздуха, является причиной образова­ния выщербин, механизм которого был описан выше. Оказалось, что в зимних условиях выход колесных пар по выщербинообразованию превосходит их замену по износу, причем образование вы­щербин на бандажах из стали с повышенным содержанием угле­рода значительно превышает их образование на бандажах из ста­ли с меньшим содержанием углерода. Стремление понизить выщербннообразование привело к необходимости снижения содер­жания углерода в колесной стали. Поэтому для сохранения твердости (износостойкости) снижение содержания углерода компенсироваться применением термической обработки.

Термическая обработка бандажей из относительно малоуглеродистой стали для придания им высокой твердости должна сип даться к ускоренному охлаждению бандажа от температурыы выше верхней критической точки (в подогретой воде или масле) с последующим отпуском. Чем выше должна быть скорость охлаждения тем больше должна быть скорость охлаждения и тем ниже температура отпуска.

Рис. 269. Диаграмма зависимости износа, учитываемого по потере веса (истирание), от твердости при различном содержании углерода (В.А. Кислик)

В результате многочисленных исследований (лабораторных и путевых), наблюдений над поведением бандажей в эксплуатации, проведенных в 1934—1941 гг. различными исследовательскими организациями промышленности и транспорта, а также па осно­вании выводов правительственных бандажных комиссий 1936 и 1938 гг. было установлено, что наилучшая износостойкость бан­дажей достигается при высоких значениях твердости (предела прочности). Успешнее всего это может быть обеспечено приме­нением закалки с отпуском — при условии, что не будет получен грубодисперсный сорбит отпуска.

Было также установлено (что вытекало и из работ В. А. Кислика), что с точки зрения износостойкости пластинчатая форма цементита в сорбите предпочтительнее зернистой (сорбит закал­ки предпочтительнее сорбита отпуска).

Все эти соображения были удачно отражены; в ГОСТ 398—41 на бандажи, включившем марку IV особо твердых бандажей.

В свете изложенных в главе XII современных представлении о механизме образования выщербин и выполни В.А Кислика о влиянии закалки в зависимости от уровня содержании углерода, обработка бандажей из относительно малоуглеродистой стали на высокую твердость путем закалки приобретает особо важное значение.

Практическим следствием из изложенного является то, что при выборе вида и режима термической обработки бандажей необходимо учитывать все условия их производства и эксплуа­тации. Следует, однако, иметь в виду, что наряду с повышением износостойкости бандажей в службе, необходимо обеспечивать их минимальную склонность к образованию выщербин на по­верхности катания, а также высокую вязкость и пластичность, I предохраняющие бандажи от разрушения при динамических воздействиях.

Проводимые в настоящее время комплексные исследования по выбору марки стали и вида термической обработки для цель­нокатаных колес, эксплуатируемых под наиболее тяжелыми ва­гонами (цельнометаллические пассажирские, цистерны и др.), дадут, очевидно, возможность изыскать оптимальные марки ста­ли и режимы термической обработки и для бандажей.

До получения окончательных выводов следует рекомендовать для бандажей сталь с содержанием 0,55—0,70% С и закалку со специального нагрева с последующим отпуском.