Розробка хімічного складу та режимів термічної обробки високоміцних рейок сталей перлітного класу
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна
Abstract
UKR: Дисертаційну роботу присвячено розробці хімічного складу сталей та технологічних параметрів термічної обробки залізничних рейок на підприємствах України, що забезпечують підвищення експлуатаційних властивостей. В роботі показано, що рейки українського виробництва за поточною технологією поступаються зарубіжним аналогам по механічним властивостям, та, як наслідок, по експлуатаційній довговічності. Пропускна здатність рейок, вироблених в Україні, становить 0,5 млрд. тонн брутто, в той час як аналогічний показник у Франції, Японії становить 1 млрд. тонн брутто, тобто в 2 рази більше. Показано, що підвищення характеристик міцності сталі за рахунок розробки нового хімічного складу та термічної обробки призводить до підвищення експлуатаційних характеристик. Проведені дослідження впливу хімічних елементів на кінцеву структуру та механічні властивості сталі. На підставі даних досліджень було рекомендовано 3 сталі з дослідними хімічними складами для лабораторної виплавки та проведення подальших досліджень. В роботі застосовано математичну модель, що дозволяє проводити прогноз зміни температурних полів та миттєву швидкість охолодження в залізничній рейці під час проходження диференційованого охолодження. Застосована модель дозволяє визначати потрібні параметри термічної обробки для утворення структурних складових та досягнення регламентованого комплексу механічних властивостей сталі.
ENG: The dissertation is devoted to the development of the chemical composition of steels and technological parameters of heat treatment of railway rails at enterprises of Ukraine, which ensure the improvement of operational properties. It is shown in the work that rails of Ukrainian production according to current technology are inferior to foreign analogues in terms of mechanical properties and, as a result, in operational durability. The throughput capacity of rails produced in Ukraine is 0.5 billion gross tons, while a similar indicator in France, Japan is 1 billion gross tons, i.e. 2 times more. It is shown that increasing the strength characteristics of steel due to the development of a new chemical composition and heat treatment leads to an increase in operational characteristics. The influence of chemical elements on the final structure and mechanical properties of steel was studied. Based on these studies, 3 experimental chemical compositions of steels were recommended for laboratory smelting and further research. The work uses a mathematical model that predicts changes in temperature fields and the instantaneous cooling rate in a railway rail during differential cooling. The applied model allows determining the required heat treatment parameters for the formation of structural components and achieving a regulated set of mechanical properties of steel.
ENG: The dissertation is devoted to the development of the chemical composition of steels and technological parameters of heat treatment of railway rails at enterprises of Ukraine, which ensure the improvement of operational properties. It is shown in the work that rails of Ukrainian production according to current technology are inferior to foreign analogues in terms of mechanical properties and, as a result, in operational durability. The throughput capacity of rails produced in Ukraine is 0.5 billion gross tons, while a similar indicator in France, Japan is 1 billion gross tons, i.e. 2 times more. It is shown that increasing the strength characteristics of steel due to the development of a new chemical composition and heat treatment leads to an increase in operational characteristics. The influence of chemical elements on the final structure and mechanical properties of steel was studied. Based on these studies, 3 experimental chemical compositions of steels were recommended for laboratory smelting and further research. The work uses a mathematical model that predicts changes in temperature fields and the instantaneous cooling rate in a railway rail during differential cooling. The applied model allows determining the required heat treatment parameters for the formation of structural components and achieving a regulated set of mechanical properties of steel.
Description
Р. Подольський: ORCID 0000-0002-0288-0641
Keywords
металопродукція залізничного призначення, фазовий склад, хімічний склад, термічна обробка, механічні властивості, структура, пластичність, математичне моделювання, модель, прогноз, metal products for railway purposes, phase composition, chemical composition, heat treatment, mechanical properties, structure, plasticity, mathematical modeling, model, forecast, КМТОМ (ІПБТ)
Citation
Подольський Р. В. Розробка хімічного складу та режимів термічної обробки високоміцних рейок сталей перлітного класу : дис. ... д-ра філософії : 132, 13. Дніпро, 2023. 181 с.