Іnfluence of Fatigue Crack Growth Resistance Characteristics of Wheel Steels With Nitride Strengthening on Their Damage Resistance Under Contact Fatigue

2017;
: pp. 46 - 51
1
Lviv Polytechnic National University

The relationship between spalling formation on model wheels tread surface and cyclic fracture toughness of steels with nitride strengthening is study. It is shown that the nitride strengthening of wheel steels has a positive influence on damage resistance of surface rolling of model wheels. To improve the serviceability of wheel steels with nitride strengthening indicated the need to optimize their chemical composition providing content of carbon in the range of 0.50...0.55 %, vanadium — 0.08...0.12 % and nitrogen — 0,008...0,015 %.

1. Ekberg A. Fatigue of railway wheels and rails under rolling contact and thermal loading — an overview / A. Ekberg, E. Kabo // Wear. — 2005. — 258. — Р. 1288–1300. 2. Zerbst U. Fracture mechanics in railway applications — an overview / U. Zerbst, K. Madler, H. Hintze // EFM — 2005. — 72. — Р. 163–194. 3. Panasyuk V. V. To crack propagation theory under rolling contact / V. V. Panasyuk, O. P. Datsyshyn, H. P. Marchenko // Eng. Fract. Mech.. — 1995. −52, № 1. — P. 179–191. 4. Datsyshyn O. P. Modelling of fatigue contact damages formation in rolling bodies and assesment of their durability / O. P. Datsyshyn, V. V. Panasyuk, Yu. Glazovа // Wear. — 2011. — 271, Is. 1–2. — С. 186–194. 5. Richardetal H. A. Fracture in a rubber-sprung railway wheel / H. A. Ri- charda, M. Fulland, M. Sander, G. Kullmer // Engineering Failure Analysis. — 2005. — 12. — P 986–999. 6. Richardetal H. A. Development of fatigue crack growth in real structures / H. A. Richarda, M. Sander, M. Fulland, G. Kullmer // Engineering Fracture Mechanics. — 2008. — 75. — P. 331–340. 7. Clarke M. Wheel rolling contact fatigue and rim defects investigation wheel steels handbook / M. Clarke // Research Programme; Engineering : Rail Safety & Standart Board. Research. — P. 20. 8. Ostash O. P. On the concept of selection of steels for high-strength railroad wheels / O. P. Ostash, V. H. Anofriev, I. M. Andreiko, L. A. Muradyan, V. V. Kulyk // Materials Science. — 2013. — 48, № 6. — P. 697–703. 9. Узлов И. Г. Научная разработка и производственная реализация технологии микролегирования и термоупрочнения высокоизносостойких железнодорожных цельнокатаных колес / И. Г. Узлов, К. И. Узлов, О. Н. Перков, А. В. Кныш // Фун- даментальные и прикл. проблемы черной металлургии. — 2004. — Вып. 7. — С. 231–243. 10. Ostash O. P. Influence of braking on the microstructure and mechanical behavior of steels of railroad wheel / O. P. Ostash, I. M. Andreiko, V. V. Kulyk, V. I. Vavrukh // Materials Science. — 2013. — № 5, 48. — P. 569–574. 11. Механика разрушения и прочность материалов: справ. пособие у 4-х т. — Т. 4: Усталость и циклическая трещиностойкость конструкционных материалов / О. Н. Романив [и др.]; под общ. ред. В. В. Панасюка. — К.: Наук. думка, 1990. — 680 с. 12. Андрейко І. М. Дослідження пошкоджуваності поверхні кочення залізничних коліс / І. М. Андрейко, В. В. Кулик, В. І. Прокопець // Машинознавство. — 2011. — № 1–2. — С. 32–36. 13. Кулик В. В. Оцінка пошкоджуваності залізничних коліс в умовах контактної втоми з врахуванням локального нагріву поверхні кочення / В. В. Кулик, І. М. Андрейко, В. В. Віра // Металознавство та термічна обробка металів. — 2016. — № 4. — С. 39–45. 14. Осташ О. П. Зв’язок між пошкоджуваністю поверхні кочення залізничних коліс та циклічною тріщиностійкістю сталей / О. П. Осташ, В. В. Кулик, Т. М. Ленковський // Дванадцятий Міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові: тези доп. — Львів: КІНПАТРІ ЛТД, 2015.— С. 6–7.