Железнодорожные головки рельсы

Головки рельсов работают в сложных условиях комплексного нагружения, включающего трение, контактное и циклическое приложение нагрузок и значительные ударные воздействия. В результате этого возникают глубинные (на расстоянии 4-15 мм от поверхности) продольные повреждения усталостного характера и поперечные изломы усталости.

Вследствие указанных воздействий в головках рельсов протекают мгновенные структурные и фазовые превращения, причем образуются вторичные структуры, исследование которых представляет практический и теоретический интерес.

Методами микротвердости, рентгеноструктурного, металлографического, электронно-микроскопического, электронно-рактографического и послойного химического анализов изучены фазовые и структурные преобразования, происходящие в результате внешнего механического воздействия при эксплуатации железнодорожных рельсов. Исследовали головки рельсов, снятых с пути, после продолжительной их эксплуатации. Рельсы были изготовлены из стали в состоянии после прокатки, со структурой тонкопластинчатого перлита, и после термической обработки на сорбит и ряд других промежуточных структур.

В результате внешних воздействий при эксплуатации, в «опасном» сечении головки, в ее рабочей выкрутке на глубине 4-15 мм, в районе продольной трещины усталости наблюдалось образование структуры нетравящейся белой зоны и переходных стадий ее формирования.

Рельсах локальные залегания вторичной структуры не протравливались обычными реактивами и отличались высокой твердостью и хрупкостью.

Рентгенографирование (в КЦ-излучении железа) поверхности, расколотой по белой зоне, показало наличие линий аустенита и сильное уширение линий фазы, чего не наблюдалось вне белой зоны.