ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ 76, МОДИФИЦИРОВАННОЙ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ МИНЕРАЛОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведены исследования параметров износа и зависимости коэффициента трения от температуры в диапазоне от комнатной температуры до 110 oC поверхностных слоев образцов рельсовой стали 76, модифицированных по технологии минеральных покрытий, а также сравнительное исследование этих слоев с характеристиками сухого трения слоев, полученных методом лазерной наплавки сплавов разного состава. Представлены результаты испытаний трех видов поверхностных слоев стали, модифицированных ультрадисперсными частицами минералов по технологии минеральных покрытий, на трение металла по металлу без смазочного материала при фиксированной статической нагрузке 32 и 41 Н. Определены некоторые показатели износостойкости и изменения коэффициента трения в зависимости от температуры нагрева поверхности. Зафиксирована стабильность или слабая зависимость коэффициента трения образцов с минеральными покрытиями от температуры в диапазоне от комнатной температуры до 110 oC. Результаты сравнительных испытаний характеристик сухого трения поверхностных слоев показали сопоставимость коэффициентов трения образцов с минеральными покрытиями и образцов с полученными методом лазерной наплавки вольфрам-кобальтовым и железо-никелевым покрытиями. По результатам эксплуатационного испытания крестовины Р-65 с износостойким минеральным покрытием установлено, что за восемь месяцев эксплуатации износ сердечника и усовиков крестовины примерно на 30% меньше, чем износ сердечника и усовиков крестовины без минерального покрытия.

Об авторах

А. В Сказочкин

ООО «Криокон»

Email: avskaz@rambler.ru
Калуга

Г. Г Бондаренко

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: bondarenko_gg@rambler.ru
Москва

В. Б Перов

ЗАО «Научно-производственное внедренческое предприятие «Турбокон»

Email: perov@turboconkaluga.ru
Калуга

Список литературы

  1. Шур, Е.А. Повреждения рельсов / Е.А. Шур. — М. : Интекст, 2012. 192 с.
  2. Громов, В.Е. Изменение структуры и свойств поверхностных слоев головки рельсов после длительной эксплуатации / В.Е. Громов, Ю.Ф. Иванов, К.В. Морозов, О.А. Перегудов, К.В. Алсараева, Н.А. Попова, Е.Л. Никоненко // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2015. Т.12. №2. С.203—208.
  3. Громов, В.Е. Природа упрочнения поверхности рельсов в процессе длительной эксплуатации / В.Е. Громов, А.М. Глезер, Ю.Ф. Иванов, А.Б. Юрьев // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2016. Т.13. №2. С.217—222.
  4. Шур, Е.А. Эволюция повреждаемости рельсов дефектами контактной усталости / Е.А. Шур, А.И. Борц, А.В. Сухов, А.Ю. Абдурашитов, Л.В. Базанова, К.Л. Заграничек // Вестн. Научно-исследовательского ин-та железнодорожного транспорта (Вестн. ВНИИЖТ). 2015. №3. С.3—9.
  5. Токмакова, Е.Н. Разработка рельсов новой категории для применения в особо тяжелых условиях эксплуатации / Е.Н. Токмакова, И.Е. Перков, П.В. Иванов, К.Л. Заграничек // Вестн. ВНИИЖТ. 2022. Т.81. №4. С.339—346. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-4-339-346.
  6. Семенов, А.П. Трибологические свойства металлов, металлоподобных соединений и композиционных материалов при высоких температурах / А.П. Семенов // Трение и износ. 2007. Т.28. №4. С.426—435.
  7. Бараз, В.Р. Физические основы упрочнения и разрушения материалов : учеб. пособие / В.Р. Бараз, М.А. Филиппов. — Екатеринбург : Изд-во Урал. унта. 2017. 192 с.
  8. Peregudov, O.A. Formation of internal stress fields in rails during long-term operation / O.A. Peregudov, K.V. Morozov, V.E. Gromov, A.M. Glezer, Yu.F. Ivanov // Russian Metallurgy (Metally). 2016. №4. P.371—374. https://doi.org/10.1134/S0036029516040182.
  9. Муравьев, В.В. Оценка остаточных напряжений в рельсах с использованием электромагнито-акустического способа ввода-приема волн / В.В. Муравьев, Л.В. Волкова, В.Е. Громов, А.М. Глезер // Деформация и разрушение материалов. 2015. №12. С.34—37.
  10. Бондаренко, Г.Г. Основы материаловедения : учебник / Г.Г. Бондаренко, Т.А. Кабанова, В.В. Рыбалко ; под ред. Г.Г. Бондаренко. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний. 2014. 760 с.
  11. Gromov, V.E. Degradation of structure and properties of rail surface layer at long-term operation / V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, R.S. Qin, O.A. Peregudov, K.V. Aksenova, O.A. Semina // Mater. Sci. Technol. 2017. V.33. №12. P.1473—1478. https://doi.org/10.1080/02670836.2017.1287983.
  12. Шур, Е.А. Энциклопедия знаний о дефектах рельсов : рецензия на книгу К.-О. Эделя, Г. Будницкого, Т. Шнитцера «Дефекты рельсов. Напряжения и повреждения». Т.1 / Е.А. Шур // Вестн. ВНИИЖТ. 2021. Т.80. №3. С.182—185. DOI: https:// dx.doi.org/10.21780/2223-9731-2021-80-3-182-185.
  13. Качество отечественных рельсов превосходит зарубежные аналоги, 2019.11.11. [Сайт]. URL: https://rg.ru/2019/11/11/kachestvo-otechestvennyh-relsov-prevoshodit-zarubezhnye-analogi.html (дата обращения 28.11.2023).
  14. Радкевич, М.М. Формирование структуры сталей при программной механико-термической обработке / М.М. Радкевич // Современное машиностроение. Наука и образование. 2014. №4. С.1199—1204.
  15. Skazochkin, A.V. Abrasive wear of metal surface modified with mineral particles / A.V. Skazochkin // IOP Conf. Ser. : Mater. Sci. Eng. 2020. V.996. Art.012023. DOI : 10.1088/1757-899X/996/1/012023. [Сайт]. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/996/1/012023#references (дата обращения 01.12.2023).
  16. Кислов, С.В. Эффективные минеральные покрытия для упрочнения поверхности металлических материалов / С.В. Кислов, В.Г. Кислов, А.В. Сказочкин, Г.Г. Бондаренко, А.Н. Тихонов // Металлы. 2015. №4. С.56—63. —
  17. Skazochkin, A.V. Research of tribological features of steel surface by creating mineral coatings / A.V. Skazochkin, G.G. Bondarenko, S.V. Kislov // J. Eng. Sci. Technol. Rev. 2018. V.11(6). P.138—143. DOI : 10.25103/jestr.116.17.
  18. Khodabakhshi, F. Surface modifications of an aluminum magnesium alloy through reactive stir friction processing with titanium oxide nanoparticles for enhanced sliding wear resistance / F. Khodabakhshi, A. Simchi, A.H. Kokabi // Surface Coating Technol. 2017. №309. P.114—123.
  19. Adebisi, A.A. Metal matrix composite brake rotor : historical development and product life cycle analysis / A.A. Adebisi, M.A. Maleque, Md.M. Rahman // Intern. J. Automotive and Mechan. Eng. 2011. №4. P.471—480.
  20. Kislov, S.V. Wear resistance of a metal surface modified with minerals / S.V. Kislov, V.G. Kislov, P.V. Balasch, A.V. Skazochkin, G.G. Bondarenko, A.N. Tikhonov // IOP Conf. Ser. : Mater. Sci. Eng. 2016. V.110. DOI : 10.1088/1757-899Х/110/1/012096. [Сайт]. URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/110/1/012096/pdf.
  21. Panjkovic, V. Friction and the hot rolling of steel / V. Panjkovic. — N.Y. : CRC Press, 2014. 239 p.
  22. Ludema, K.C. Friction, wear, lubrication : A textbook in tribology / K.C. Ludema, L. Ajayi. — N.Y. : CRC Press, 2018. 304 p. DOI : https://doi.org/10.1201/9780429444715.
  23. Сказочкин, А.В. Метод локальной маркировки металлической поверхности с помощью ультрадисперсных частиц минералов / А.В. Сказочкин, Г.Г. Бондаренко, П.В. Балаш // Металлы. 2023. №3. С.73—80. —
  24. Зенин, Б.С. Современные технологии поверхностного упрочнения и нанесения покрытий : учеб. пособ.; 2-е изд. / Б.С. Зенин, А.И. Слосман. — Томск : Издво Томского политехнического ун-та, 2012. 120 с.
  25. Bhushan, B. Modern tribology handbook : 2 V. / B. Bhushan. — Boca Raton : CRC Press. 2000. 1760 p. DOI : https://doi.org/10.1201/9780849377877.
  26. Григорьянц, А.Г. Сравнение эксплуатационных характеристик покрытий из нержавеющих сталей аустенитного и мартенситного классов, полученных методом лазерной газопорошковой наплавки / А.Г. Григорьянц, А.И. Мисюров, Р.С. Третьяков, А.Я. Ставертий // Наука и образование. 2012. №6. С.15—24.
  27. Долговечный, А.В. Технологии наплавки легированной стали на основу из углеродистой стали / А.В. Долговечный, Л.А. Демидова, Е.А. Морозов // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2012. Т.14. №1(2). С.550—553.
  28. Мартенситная нержавеющая сталь SS 410 L. [Сайт]. URL : https://www.hpmetals.com/-/media/ametekhpmetals/files/technical-data/stainless-steel/ss%20410.pdf (дата обращения 01.12.2023).
  29. Нержавеющая сталь AISI 316L, описание и характеристики. [Сайт]. URL : https://inoxprime.by/novosti/nerzhaveyushhaya-stal-aisi-316l-opisanie-iharakteristiki/ (дата обращения 01.12.2023).
  30. Инструментальная сталь М2. [Сайт]. URL : https://ru.shew-esteelpipe.com/special-steel/m2-high-speedtool-steel.html (дата обращения 01.12.2023).
  31. Вольфрам-кобальтовый сплав ВК-6. [Сайт]. URL : https://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/wol/WK6 (дата обращения 01.12.2023).
  32. Железо-никелевый сплав ХН32Т. [Сайт]. URL : https://msk-grupp.ru/list-marka-xh32t/ (дата обращения 01.12.2023).
  33. Оловянистая бронза БрОФ8,0-0,3. [Сайт]. URL : https://poliasmet.ru/svoystva-bronzyi/olovyanistyiebronzyi.html (дата обращения 01.12.2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024