Используя методы современного физического материаловедения, выявлены закономерности формирования и проведен сравнительный анализ структуры, фазового состава, дефектной субструктуры и свойств, формирующихся на расстоянии 0, 2, 10 мм от поверхности катания по центральной оси и по выкружке в головке 100-метровых дифференцированно закаленных рельсов после пропущенного тоннажа 691,8 млн тонн брутто. Структура стали рельсов в исходном состоянии представлена зернами перлита пластинчатой морфологии, зернами структурно свободного феррита (зернами феррита, не содержащими в объеме частиц карбидной фазы) и зернами феррита, в объеме которых наблюдаются частицы цементита (далее по тексту - зерна феррито-карбидной смеси) преимущественно в виде коротких пластинок и частиц глобулярной формы. Длительная эксплуатация сопровождается формированием градиентной субструктуры, выражающейся в закономерном изменении скалярной и избыточной плотностей дислокаций, амплитуды кривизны-кручения кристаллической решетки стали, степени деформационного преобразования структуры пластинчатого перлита. Показано, что разрушение пластин цементита колоний перлита протекает преимущественно по двум механизмам - путем разрезания скользящими дислокациями и в результате ухода атомов углерода из кристаллической решетки цементита на дислокации. Если в исходном состоянии атомы углерода в основном сосредоточены в частицах цементита, то после длительной эксплуатации рельсов, кроме частиц цементита, они находятся на дефектах кристаллической структуры стали (дислокациях, границах зерен и субзерен). Выявлен многофакторный характер упрочнения стали, определяющийся совокупностью структурных составляющих металла рельсов. Определены количественные показатели физических механизмов упрочнения. Показано, что, независимо от анализируемого объема материала (выкружка или поверхность катания) и расстояния до рабочей поверхности, основной вклад в упрочнение металла рельсовой стали вносит дислокационная субструктура, формирующаяся в процессе эксплуатации рельсов.

• Коновалов Сергій Вікторович (медичні науки)
• Коновалов Сергій Вікторович (хімічні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"