За допомогою методів сучасного фізичного матеріалознавства виявлено закономірності та механізми формування структурно-фазових станів і властивостей на різній глибині у голівці рейок по центральній осі та викружці після диференційованого гартування 100-метрових рейок й екстремально тривалої експлуатації (пропущений тоннаж - 1411 млн тон брутто). Показано, що диференційоване гартування супроводжується формуванням морфологічно багатопланової структури, представленої зернами пластинчастого перліту, ферито-карбідної суміші та структурно-вільного фериту. Структуру криці характеризували параметром кристалічної гратниці <$Ealpha - roman Fe>, рівнем мікронапружень, розміром областей когерентного розсіяння, величиною міжплатівкової віддалі, скалярною та надлишковою густинами дислокацій. Показано, що екстремально тривала експлуатація рейок супроводжується множинним перетворенням структури металу головки рейок: руйнуванням структури платівчастого перліту та формуванням в об'ємі перлітових колоній субзеренної структури субмікронних (100 - 150 нм) розмірів; виділенням по межах і в об'ємі субзерен частинок фази карбіду нанометрового діапазону; зростанням мікроспотворень кристалічної гратниці криці; деформаційним наклепом металу, що спричиняє збільшення (в 1,5 разу щодо вихідного стану) скалярної та надлишкової густин дислокацій. Тривала експлуатація рейок супроводжується формуванням градієнта структурних складових, що полягає у закономірній зміні відносного вмісту платівчастого перліту, зруйнованого перліту та структури ферито-карбідної суміші по перерізу головки рейок. По мірі наближення до поверхні викружки рейок відносний вміст об'єму металу зі структурою платівчастого перліту понижується, а зі структурою зруйнованого перліту та ферито-карбідної суміші збільшується. Встановлено, що характерною особливістю структури ферито-карбідної суміші є нанорозмірний діапазон зерен, субзерен і частинок фази карбіду, що формують її - розмір зерен і субзерен, які формують даний тип структури, змінюється в межах 40 - 70 нм; розмір частинок карбідної фази, розташованих на межі зерен і субзерен, змінюється в межах 8 - 20 нм. Виявлено багаточинниковий характер зміцнення криці, що зумовлено субструктурним зміцненням, спричиненим формуванням субмеж фрагментів, межі яких стабілізовано частинками карбідної фази; зміцненням частинками карбідної фази, розташованими в обсязі фрагментів і на елементах дислокаційної субструктури (дисперсійне зміцнення); зміцненням, зумовленим осадженням на дислокаціях атомів карбону і формуванням Коттреллових атмосфер); зміцненням, внесеним внутрішніми полями напружень, спричиненими несумісністю деформації кристалічних гратниць структурних складових <$Ealpha>-фази та частинок фази карбіду.

 Наукова періодика України 

---

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"