ISSLEDOVANIE TRIBOLOGIChESKIKh PARAMETROV REL'SOVOY STALI 76, MODIFITsIROVANNOY UL'TRADISPERSNYMI ChASTITsAMI MINERALOV

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

References

  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. Kislov, S.V. Effective mineral coatings for hardening the surface of metallic materials / S.V. Kislov, V.G. Kislov, A.V. Skazochkin, G.G. Bondarenko, A.N. Tikhonov // «Russian Metallurgy (Metally)», 2015. Is.7. P.558—564. DOI : 10.1134/S0036029515070095
  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. Skazochkin, A.V. Method for local marking of a metal surface by ultrafine mineral particles / A.V. Skazochkin, G.G. Bondarenko, P.V. Balash // «Russian Metallurgy (Metally)», 2023. Is. 5. P.613—619. https://doi.org/10.1134/S0036029523050105. doi: 10.1134/S0036029523050105).
  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).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».