Дослідження втомного руйнування бандажів коліс тягового рухомого складу

Abstract

З застосуванням комплексу матеріалознавчих методів досліджено випадки втомного руйнування бандажів коліс колісних пар тягового рухомого складу залізниць. Проведено аналіз макро- і мікроструктури, фізико-хімічних і механічних властивостей зруйнованих бандажів. Розглянуто два випадки руйнування бандажів коліс – в області виточки під бандажне кільце і на поверхні гребеня. За допомогою фрактографічних досліджень поверхонь руйнування бандажів встановлені місця зародження тріщин, зони розвитку втомних тріщин з явними концентричними лініями, які вказують на швидкість розвитку тріщин, а також стан циклічного навантаження і зона долому. Мікрорельєф в зоні долому визначено річковим візерунком з утворенням сходинок, що характерно для крихкого руйнування.

With the application of a complex of material-based methods, cases of fatigue failure of the bandages of the wheelset wheels of the traction rolling stock of the railways were investigated. The analysis of macro-and microstructure, physical-chemical and mechanical properties of destroyed bandages has been carried out. Two cases of the destruction of the bandages of the wheels are considered – in the region of the recess under the spring ring and on the surface of the wheel flange. With the help of a fraction and graphic studies of the areas of destruction of the bandages, the origin of the cracks, the zone of development of fatigue cracks with explicit concentric lines, which indicate the rate of development of cracks, as well as the state of the cyclic loading and the zone of the gap are established.