Печать

2016 №01 (09) DOI of Article
10.15407/sem2016.01.01 		2016 №01 (02)

Современная электрометаллургия 2016 №01


Современная электрометаллургия, 2016, #1, 7-15 pages
 

Новый подход к улучшению качества заготовки для производства высокопрочных рельсов

Л.Б. Медовар1, А.П. Стовпченко3, П.Н. Кайда1, А.А. Полишко1, В.В. Моцный2, С.Ю. Гладилин2


1Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
2ПАО «Днепровский металлургический комбинат им. Ф.Э. Дзержинского». 51925, г. Днепродзержинск, ул. Кирова, 18-Б. E-mail: dmkd@dmkd.dp.ua
3Инжиниринговая компания «ЭЛМЕТ-РОЛ». А.я. 259, 03150, г. Киев. E-mail: office@elmet-roll.com.ua
 
Abstract
Проанализированы причины появления повреждений рельсов в ходе их эксплуатации на современных высокоскоростных и тяжелонагруженных железных дорогах. Показано, что основной причиной выхода рельсов из строя являются повреждения усталостного происхождения, степень развития которых определяются составом и структурой рельсовой стали. Традиционные же способы повышения уровня ее свойств на сегодня практически исчерпаны. В этой связи, представляет интерес применение электрошлаковых технологий, способных повысить чистоту и металлургическое качество слитка. Опробовано применение шлака ЭШП в качестве смеси при непрерывной разливке заготовки, что позволяет обеспечить электрошлаковый обогрев мениска и снизить скорость разливки для улучшения внутреннего качества заготовки. Наряду с этим, экспериментально показана возможность увеличения более чем в два раза скорости вытяжки слитка при электрошлаковом переплаве электрода из рельсовой стали без ухудшения структуры слитка (усадочных и ликвационных дефектов не обнаружено). Эксперименты открывают перспективу создания гибридного процесса ЭШП + МНЛЗ для производства литой заготовки высокого качества. Библиогр. 21, табл. 2, ил. 6.
 
Ключевые слова: рельсы высокопрочные; непрерывная разливка; электрошлаковый процесс; слитки ЭШП; структура; сегрегация; качество поверхности
Received:                27.03.16
Published:               25.06.16
 
 
References
 
  1. Bhadeshia K.D.H. High performance bainitic steels // Materials Science Forum. — 2005. — 500–501. — P. 63–74.
  2. Рельсовая сталь для высокоскоростных линий // Железные дороги мира. — 2006. — № 11. — С. 71–77.
  3. Рельсовая сталь — эволюция и перспективы // Там же. — 2008. — № 5. — С. 59–64.
  4. Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса / У. Харрис, С. Захаров, Д. Ландгрен и др. — М.: Интекст, 2002. — 416 с.
  5. http://www.nssmc.com/en/product/use/railway/features.html.
  6. Перспективная технология производства рельсов для высокоскоростного и тяжеловесного движения / А.И. Борц, Е.А. Шур и др. // Вестн. ВНИИЖТ. – 2013. – № 6. – С. 14–19.
  7. Saeke K., Iwano K. Progress and prospects of rail for railroads nippon steel & sumitomo metal technical report. — № 105. — 2013. — P. 21–25.
  8. Development of high performance steels for rail / R. Orgonez, CI. Garcial, S. Kalay, A.J Deardo // Proc. of Joint Rail Conference 2010 (Urbana, Illinois, USA, 27–29 April 2010). — Illinois, 2010. — V. 1. — P. 129–133.
  9. Технология производства и эксплуатация опытных рельсов НКМК на Восточно-сибирской железной дороге / В.П. Дементьев, Л.В. Корнева, А.И. Серпиянов и др. // Матер. Всерос. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации Российских железных дорог»: Иркутск, 10–11 окт. 2007 г. — Иркутск, 2007. — Т. 1. — С. 29–34.
  10. Jin N., Clayton P. Effect of microstructure on rolling/sliding wear of low carbon bainitic steels // Wear. — 1997. — 202, № 2. — P. 202–207.
  11. Rail materials — Alternatives and limits / K. Madler, A. Zoll, R. Heyder, M. Brehmer. — http://www.railway-research.org/IMG/pdf/s.1.3.4.1.pdf/
  12. Szablewsli D., Kalay S., Lopresti J. Development and evaluation of high performance rail steels for heavy haul operations // Transportation Technology Center (TTCI) Pueblo, Colorado, USA. — http://www.railway-research.org/IMG/pdf/c1_lopresti_joseph.pdf
  13. Zhao Ke-wen, Zeng Jian-hua, Wang Xin-hua. Nonmetallic inclusion control of 350 km/h high speed rail steel // J. of Iron and Steel Research, International. — 2009. — 16, № 3. — P. 20–26.
  14. Дефекты соединений высокопрочных рельсов выполненных контактно-стыковой сваркой оплавлением / С.И. Кучук-Яценко, С.И. Швец, В.И. Дидковский и др. // Автомат. сварка. — 2013. — № 9. — С. 3–9.
  15. Optimization of the ladle treatment of the rail steel / S. Shibaev, A. Garber, A. Trushnikova, K. Grigorovich // Proc. of the 4th Intern. Congress on the Science and Technology of Steelmaking (ICS2008), Gifu, Japan, 6–8 Oct. 2008. — Gifu, 2008. — P. 326–329.
  16. Повышение эффективности вакуумирования металла для железнодорожных колес / В.В. Тягний, А.П. Стовпченко, Ю.Н. Грищенко и др. // Сталь. — 2007. — № 8. — С. 30–33.
  17. Эволюция повреждаемости рельсов дефектами контактной усталости / Е.А. Шур, А.И. Борц, А.В. Сухов и др. // Вест. ВНИИЖТ. — 2015. — № 3. — С. 3–8.
  18. Бешенцев А.В., Галушка А.А., Шур Е.А. О выборе технологической схемы производства рельсов ЭШП в условиях металлургического комбината «Азовсталь» // Пробл. спец. электрометаллургии. — 1992. — № 2. — С. 22–28.
  19. Электрошлаковый переплав / Б.И. Медовар, Ю.В. Латаш, Б.И. Максимович, Л.М. Ступак. — М.: Металлургиздат, 1963. — 170 с.
  20. New electroslag technologies / L. Medovar, A. Tsykulenko, V. Saenko et al. // Proc. of the Intern. Symposium on Electroslag Remelting Technologies and Equipment, 15–17 May 2001, Kyiv, Ukraine, P. 49–61.
  21. Medovar L., Stovpchenko G. ESR of the heavy hollow ingots // Proc. of 1st Intern. conf. on Casting, Rolling and forging, Aachen, Germany CD, 3–7 June 2012.