Повышение живучести железнодорожного колеса за счет применения поверхностно упрочняющих технологий
https://doi.org/10.30932/1992-3252-2021-19-1-48-59
Аннотация
В статье представлены поверхностно упрочняющие технологии применительно к цельнокатаным колёсам подвижного состава. Полученные результаты теоретического исследования процесса упрочнения металла колеса позволят разработать научно обоснованные технологические и технические решения по предупреждению образования и развития дефектов на поверхности катания, а также их устранению в ремонтном производстве.
Цель настоящей работы заключается в установлении оптимального метода поверхностного упрочнения поверхности железнодорожного колеса с дефектами.
В настоящее время всё острее ощущается вопрос повышения живучести элементов, ответственных узлов и деталей подвижного состава. В связи с ограниченной экономической целесообразностью и ограни ченной доступностью имеющихся производственных технологий возникает необходимость создания нового материала, модифицированного нанокластерами и упрочнённого поверхностно-активными веществами.
Нанокластеры обладают высокими показателями пластичности и твёрдости. Для определения значения твёрдости наноматериалов используется метод измерения твёрдости по Виккерсу, при котором твёрдость определяется размером отпечатка после снятия нагрузки с алмазной пирамидки.
У наноструктур наблюдается сверхпластичность. Для никеля и сплава никеля с алюминием NiAl3 низкотемпературная сверхпластичность отмечается в интервале температур 450–470°C, что в три раза меньше их температуры плавления.
Об авторе
Т. Г. Бунькова
Омский государственный университет путей сообщения
Россия
Россия
Бунькова Тамара Геннадьевна – старший преподаватель кафедры вагонов и вагонного хозяйства, инженер кафедры технологий транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава
Омск
Список литературы
1. Григорьев С. Н., Грибков А. А., Алёшин С. В. Технологии нанообработки. – Старый Оскол: ТНТ, 2008. – 242 с. [Электронный ресурс]: http://msi.ulstu.ru/files/%D0%93%D1%80%D0%B8%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%8C%D0%B5%D0%B2%20%D0%A1.%D0%9D.%20%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8%20%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B8.pdf. Доступ 12.01.2021.
2. Жабрев В. А., Марголин В. И., Павельев В. С. Введение в нанотехнологию (Общие сведения, понятия и определения). – Самара: СГАУ, 2007. – 172 с. [Электронный ресурс]: http://repo.ssau.ru/bitstream/Uchebnye-posobiya/Vvedenie-v-nanotehnologiu-obshiesvedeniya-ponyatiya-i-opredeleniya-Elektronnyi-resursucheb-posobie-54393/1/%d0%96%d0%b0%d0%b1%d1%80%d0%b5%d0%b5%d0%b2%20%d0%92.%d0%90.%20%d0%92%d0%b2%d0%b5%d0%b4%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d0%b5%20%d0%b2%20%d0%bd%d0%b0%d0%bd%d0%be%d1%82%d0%b5%d1%85%d0%bd%d0%be%d0%bb%d0%be%d0%b3%d0%b8%d1%8e.pdf. Доступ 12.01.2021.
3. Кирчанов В. С. Наноматериалы и нанотехнологии. – Пермь: Изд-во Пермского национального исследовательского политех. ун-та, 2016. – 193 с. [Электронный ресурс]: https://pstu.ru/files/2/file/kafedra/fpmm/of/Nanomateriali_i_nanotehnologii_bak.pdf. Доступ 12.01.2021.
4. Tsikunov,A. E. Study of defectsin the rims ofrailway wheels. Minsk, Flame, 1966, 48 p.
5. Asplund,M., Palo,M.,Famurewa, S. [et al]. Astudy of railway wheel profil parameters used as indicators of an increased risk of wheel defects, Proc. Inst. Mech. Eng., PartF: J. RailRapidTransit, 2016,Vol. 230(2),pp. 323–334.
6. Алехин В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоёв материалов. – М.: Наука, 1983. – 280 с.
7. Алехин В. П. Физические закономерности микропластической деформации поверхностных слоёв материалов и получения нанокристаллического состояния / Машиностроительные технологии 04: Сб. пленарных докладов IVмеждународного конгресса (Варна, Болгария, сентябрь 2004 г.). С. 12–19.
8. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. – М.: Металлургиздат, 1960. – 265 с.
9. Нагорнов Ю. С. 101 вопрос о нанотехнологиях. – Тольятти: ТГУ, 2012. – 110 с. [Электронный ресурс]: http://window.edu.ru/resource/126/80126/files/nagornov_nano_101.pdf. Доступ 12.01.2021.
10. Новиков Л. С., Воронина Е. Н. Перспективы применениянаноматериалов вкосмическойтехнике. – М.: Университетская книга, 2008. – 188 с. [Электронный ресурс]: http://eb.arsu.kz:81/pdf/foreign/%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D0%92%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BD%D0%B0_perspektivy_primeneniya_nanomateria.pdf. Доступ 12.01.2021.
11. Кирчанов В. С. Физические основы нанотехнологий фотоники и оптоинформатики. – Пермь: Изд-во Пермского национального исследовательского политех. ун-та, 2020. – 268 с. [Электронный ресурс]: https://pstu.ru/files/2/file/kafedra/fpmm/of/Fizicheskie_osnovi_nanotehnologiyi_fotoniki_i_optoinformatiki_mag.pdf. Доступ 12.01.2021.
12. Алехин В. П., Алехин О. В. Нанотехнология поверхностной упрочняющей и финишной обработки деталей из конструкционных и инструментальных сталей // Машиностроение и инженерное образование. – 2007. – № 4. – С. 2–13. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12051704. Доступ 12.01.2021.
13. Liu, Sen Hui; Li, Cheng-Xin; Li, Lu; Huang, Jia-Hua; Xu, Pan; Hu, Ying-Zhen; Yang, Guan-Jun; Li, Chang-Jiu. Development of long laminar plasma jet on thermal spraying process: microstructures of zirconia coatings. Surface and Coatings Technology, 2018, Vol. 337, pp. 241–249. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2018.01.003.
14. Xiang,Yong;Yu,Deping;Liu,Fangyuan;Lv,Cheng; Yao, Jin. Determining the heat flux distribution of laminar plasma jetimpinging upon a flatsurface: an indirect method using surface transformation hardening. International Journal of Heat andMassTransfer, 2018,Vol. 118, pp. 879– 889. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.11.050.
15. Алехин В. П., Алехин О. В. Физические закономерностимикропластической деформации поверхностных слоёв материалов // Деформация и разрушение материалов. – 2005. – № 9. – С. 24–31. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12000469. Доступ 12.01.2021.
Рецензия
Для цитирования:
Бунькова Т.Г. Повышение живучести железнодорожного колеса за счет применения поверхностно упрочняющих технологий. Мир транспорта. 2021;19(1):48-59. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2021-19-1-48-59
For citation:
Bunkova T.G. Increasing Service Life of a Railway Wheel with Surface Hardening Technology. World of Transport and Transportation. 2021;19(1):48-59. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2021-19-1-48-59
Просмотров:
392
Послать статью по эл. почте 