В статье рассмотрены проблемы эксплуатации серийных локомотивных бандажей по ГОСТ 398 - 2010 под грузовыми электровозами нового поколения с асинхронным тяговым приводом серии 2ЭС10, связанные с низким ресурсом бандажей, а также их недостаточной надежностью с точки зрения повреждаемости трещинами. Показано, что фактический уровень механических свойств и особенно прочностных характеристик бандажной стали марки "2" по ГОСТ 398-2010 является недостаточным и не соответствует более жестким условиям нагружения бандажа в эксплуатации, связанным с увеличенной мощностью локомотива и реализацией повышенного коэффициента сцепления бандажа с рельсом. С целью повышения ресурса и надежности бандажей разработаны и испытаны в лабораторных условиях три варианта опытных среднелегированных бандажных сталей с различным содержанием углерода и легирующих элементов, обеспечивающих повышенный комплекс механических свойств бандажа, специально для применения под электровозами нового поколения. Опытные марки стали имеют никель-хром-молибденовую систему легирования и различаются содержанием основного легирующего элемента никеля (на уровне ～0,5%, ～2,0% и ～2,3% соответственно), оказывающего положительное влияние практически на весь комплекс свойств стали. На специальных образцах, изготовленных из проката лабораторных плавок стали, проведена апробация режимов термической обработки опытных сталей, а также термическая обработка (закалка в подогретую воду и высокий отпуск) имитации натурного бандажа в виде образца с обкладками, обеспечивающая получение во всем рабочем слое бандажа микроструктуры отпущенного мартенсита с наилучшим сочетанием прочностных и пластических характеристик. Показано, что с точки зрения комплекса полученных механических свойств наиболее перспективной является сталь с содержанием никеля ～2%, после термической обработки имеющая структуру отпущенного мартенсита и показавшая по результатам испытаний высокие характеристики твердости и прочности со значительным запасом по ударной вязкости.
展开▼
