Eng
Ukr
Rus
Печать
2017 №08 (02) DOI of Article
10.15407/as2017.08.03
2017 №08 (04)

Автоматическая сварка 2017 #08
Журнал «Автоматическая сварка», № 8, 2017, с. 22-28
 
Повышение сопротивляемости хрупкому разрушению металла зоны термического влияния при наплавке железнодорожных колес
 
Авторы
А. А. Гайворонский, В. Д. Позняков, Л. И. Маркашова, А. С. Шишкевич, В. А. Ящук, А. В. Клапатюк
ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Представленные результаты являются продолжением комплексных исследований и касаются влияния низкотемпературного отпуска, который выполняется в процессе замедленного охлаждения изделий после сварки, на механические свойства и трещиностойкость соединений высокопрочной стали с содержанием углерода 0,55...0,65 %. Установлено, что отпуск при 100 оС на протяжении до четырех часов способствует повышению показателей пластических свойств закаленного металла зоны термического влияния на 70 %, ударной вязкости в 3 раза, трещиностойкости в 4,5 раза, долговечности сварных соединений в 2 раза. С вязано это со снижением до 1,5 раз плотности дислокаций в объеме реек бейнита и мартенсита, а также релаксацией напряжений ІІ рода. Библиогр. 14, табл. 2, рис. 7.
 
Ключевые слова: высокопрочная углеродистая сталь, дуговая сварка, зона термического влияния, низкий отпуск,
структура, механические свойства, хрупкое разрушение, долговечность

Поступила в редакцию 12.04.2017
Список литературы
  1. Ю. Н. Роботнова (ред.) (1972) Новые методы оценки сопротивляемости металлов хрупкому разрушению. Москва, Мир.
  2. Макаров Э. Л. (1981) Холодные трещины при сварке легированных сталей. Москва, Машиностроение.
  3. Касаткин О. Г., Миходуй Л. И., Касаткин С. Б. и др. (1995) Сопротивление замедленному и хрупкому разрушению металла ЗТВ высокопрочных сталей типа 14Х2ГМР. Автоматическая сварка, 2, 7–10.
  4. Скульский В. Ю. (2009) Особенности кинетики замедленного разрушения сварных соединений закаливающихся сталей. Там же, 7, С.14–20.
  5. Єфіменко М. Г., Р адзівілова Н. О. (2003) Металознавство і термічна обробка зварних з’єднань. Харків, НТУХПІ.
  6. Анохов А. Е., Корольков П. М. (2006) Сварка и термическая обработка в энергетике. Київ, Екотехнологія.
  7. Гайворонский А. А., Позняков В. Д., Маркашова Л. И. и др. (2016) С опротивляемость хрупкому разрушению металла ЗТВ соединений высокопрочных сталей с содержанием углерода 0,55…0,65 %, выполненных дуговой сваркой. Автоматическая сварка, 9, 3–9.
  8. Бабаченко А. И., Литвиненко П. Л., Кныш А. В. и др. (2011) Совершенствование химического состава стали для железнодорожных колес, обеспечивающего повышение их стойкости к образованию дефектов на поверхности катания. Сб. науч. тр. ИЧМ НАН Украины. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Днепропетровск, сс. 226–233.
  9. Матвеев В. В. (2007) Восстановление железнодорожных колес наплавкой. Киев, ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины.
  10. Гайворонський О. А. (2016) Умови забезпечення якості відновлених наплавленням залізничних коліс. Наука та прогрес транспорту. Вісник ДНУЗТ ім. В. Лазаряна, 5(65), 136–151.
  11. Маркашова Л. И., П озняков В. Д., Бердникова Е. Н. и др. (2014) Влияние структурных факторов на механические свойства и трещиностойкость сварных соединений металлов, сплавов, композитных материалов. Автоматическая сварка, 6-7, 25–31.
  12. В. И. Труфяков (ред.) (1990) Прочность сварных соединений при переменных нагрузках. Киев, Наукова думка.
  13. Haivoronskyi O. A., Poznyakov V. D., Markashova L. I. et al. (2016) Structure and mechanical properties of the heataffected zone of restored railway wheels. Materials Science, 51, 4, 563–569.
  14. Гайворонський О. А., П озняков В. Д., Клапатюк А. В. (2014) Спосіб відновлення виробів з високовуглецевих сталей. Пат. 107301 Україна, МП К 2014.01, В 23Р 6/00.

Читати реферат українською


О. А. Гайворонський, В. Д. Позняков, Л. І. Маркашова, А. С. Шишкевич, В. А. Ящук, А. В. Клапатюк
ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Підвищення опору крихкому руйнуванню металу зони термічного впливу при наплавленні залізничних коліс
 
Представлені результати є продовженням комплексних досліджень і стосуються впливу низькотемпературного відпускання, яке виконується в процесі сповільненого охолодження виробів після зварювання, на механічні властивості і тріщиностійкість з’єднань високоміцної сталі з вмістом вуглецю 0,55...0,65 %. Встановлено, що відпускання при 100 °С на протязі до чотирьох годин сприяє підвищенню показників пластичних властивостей загартованого металу зони термічного впливу на 70 %, ударної в’язкості в 3 рази, тріщиностійкості в 4,5 рази, довговічності зварних з’єднань в 2 рази. Пов’язано це зі зниженням до 1,5 раза щільності дислокацій в об’ємі рейок бейніта і мартенсита, і релаксацією напружень ІІ роду. Бібліогр. 14, табл. 2, рис. 7.
 
Ключові слова: високоміцна вуглецева сталь, дугове зварювання, зона термічного впливу, низьке відпускання, структура, механічні властивості, крихке руйнування, довговічність

Read abstract and references in English


A. A. Haivoronskyi, V. D. Poznyakov, L. I. Markashova, A. S. Shyshkevich, V. A. Yashchuk and A. V. Klapatyuk  
E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. 11 Kazimir Malevich str., 03680, Kiev-150, Ukraine. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
INCREASE OF BRITTLE FRACTURE RESISTANCE OF METAL OF HEAT-AFFECTED ZONE IN RAILWAY WHEEL SURFACING
 
Presented results are continuation of complex investigations and refer to effect of low-temperature tempering, which is carried out in process of delayed cooling of parts after welding, on mechanical properties and crack resistance of the joints of high-strength steel with 0.55-065 % carbon content. It is determined that tempering at 100 °C during four hours promotes rise of ductility property indices of quenched metal of heat affected zone by 70 %, that of impact toughness 3 times, crack resistance 4.5 times, welded joint life duration 2 times. It is related with 1.5 time decrease of dislocation density in a volume of bainite and martensite laths as well as relaxation of stresses of II type. 14 Ref., 2 Tables, 7 Figures.
 
Keywords: high-strength carbon steel, arc welding, heat affected zone, low-temperature tempering, mechanical properties, brittle fracture, life duration
References
  1. (1972) New methods for assessment of resistance of metals to brittle fracture. Ed. by Robotnova. Moscow, Mir.
  2. Makarov, E.L. (1981) Cold cracks in welding of alloy steels. Moscow, Mashinostroenie.
  3. Kasatkin, O.G., Mikhoduj, L.I., Kasatkin, S.B. et al. (1995) Resistance to delayed and brittle fracture of HAZ metal of 14Kh2GMR type high-strength steels. Avtomatich. Svarka, 2, 7-10.
  4. Skulsky, V.Yu. (2009) Peculiarities of kinetics of delayed fracture of welded joints of hardening steels. The Paton Welding J., 7, 12-17.
  5. Efimenko, M.G., Radzivilova, N.O. (2003) Physical metallurgy and heat treatment of welded joints. Kharkiv, NTU KhPI.
  6. Anokhov, A.E., Korolkov, P.M. (2006) Welding and heat treatment in power engineering. Kyiv, Ekotekhnologiya.
  7. Gajvoronsky, A.A., Poznyakov, V.D., Markashova, L.I. et al. (2016) Brittle fracture resistance of HAZ metal in arcwelded joints of high-strength steels with carbon content of 0.55-0.65 %. The Paton Welding J., 9, 2-8.
  8. Babachenko, A.I., Litvinenko, P.L., Knysh, A.V. et al. (2011) Improvement of chemical composition of steel for railway wheels providing their resistance to defect formation on roll surface. In: Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy: Transact., Dnepropetrovsk, 226-233.
  9. Matveev, V.V. (2007) Restoration of railway wheels using surfacing. Kiev, PWI.
  10. Gajvoronsky, O.A. (2016) Conditions of quality assurance of restored railway wheels by surfacing. Science and progress of transport. Visnyk DNUZT im. V. Lazaryana, 5(65), 136-151.
  11. Markashova, L.I., Poznyakov, V.D., Berdnikova, E.N. et al. (2014) Effect of structural factors on mechanical properties and crack resistance of welded joints of metals, alloys and composite materials. The Paton Welding J., 6-7, 22-28.
  12. (1990) Strength of welded joints under alternating loadings. Ed. by V.I. Trufyakov, Kiev, Naukova Dumka.
  13. Haivoronskyi, O.A., Poznyakov, V.D., Markashova, L.I. et al. (2016) Structure and mechanical properties of the heataffected zone of restored railway wheels. Mater. Sci., 51(4), 563-569.
  14. Gajvoronsky, O.A., Poznyakov, V.D., Klapatyuk, A.V. (2014) Method of restoration of high-carbon steel products. Pat. 107301, Ukraine, Int. Cl. 2014.01, B23P 6/00.


>