Ocena zużycia stali szynowej bez i po obróbce cieplnej w skojarzeniu toczno-ślizgowym

• Autorzy: Bąkowski H. , Witaszek M.

Warianty tytułu

EN

Assessment of wear of a rail steel with and without a heat treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Z ekonomicznego punktu widzenia wydłużenie trwałości szyn kolejowych jest bardzo istotne z uwagi na fakt kosztownej ich wymiany, jak i bezpieczeństwa ruchu pociągów. Osiągnięcie tego celu wymaga między innymi znajomości procesów zużycia szyn kolejowych w trakcie eksploatacji i wpływu różnych czynników na nie. W artykule przedstawiono wpływ obciążenia, poślizgu i prędkości na zużycie elementów wykonanych ze stali szynowej gatunku 900A, w stanie surowym i obrobionym cieplnie. Wpływ ten określono za pomocą badań tribologicznych, przeprowadzonym na stanowisku Amslera. Wyniki badań wykazały znaczące różnice zużycia stali w zależności od stanu jej obróbki. Zużycie stali obrobionej cieplnie było około 20% mniejsze niż stali bez takiej obróbki.

EN

From the economical point of view the higher durability of rails is important because of the fact of costly rail replacements and safety. Achieving this goal could be possible because of knowledge about the wear performance of rails. Particularly important is the influence of different factors on a rail wear. Among them material factors play a crucial role. A steel grade 900A (according to the UIC 860 standard) is a standard one used for rails in Europe. To increase its wear resistance a heat treatment can be utilised. In addition wheel flanges can be hardened with a heat treatment. Wear behaviour of heat treated rails rubbing against such flanges thas not been studied yet. In this article the effect of the factors load, rolling velocity and slippage on the wear of a heat treated rail steel grade 900A has been studied. The bases of this study were the results of laboratory wear--tests. These tests have been conducted on an Amsler wear-testing machine in rolling - sliding conditions. The Hartley's plan of experiment has been used in the current study. The influence of the tested factors on weight loss of specimens has been described with quadratic equations. Analysis of them led to the conclusion that load, slippage and rotating speed of specimen significantly influences wear of the tested steel. Its wear is up to about 20% less then when one of the steel surfaces is without heat treatment.

Słowa kluczowe

PL

zużycie przy tarciu toczno-ślizgowym; stal szynowa; perlit; obróbka cieplna; twardość

EN

rolling-sliding wear; rail steel; pearlite; heat treatment; hardness

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 2
• Strony: 43--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bąkowski H.

autor

Witaszek M.

• Politechnika Śląska, Katedra Eksploatacji Pojazdów Samochodowych, ul. Z. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

Bibliografia

• 1. Witaszek M.: The influence of load and sliding speed on dry sliding wear of a bainitic steel. Proceedings of 16th International Colloquium Tribology 2008. Esslingen 15-17.01.2008, 99.
• 2. Grebe M., Feinle P.: Verschleißreduzierung an Radern und Schienen Durch Spurkranzchmierstoffe und Angepasste Werkstoffpaarungen. Eisenbahningenieur (52), 4/2001, 48-57.
• 3. Pointner P.: Auswirkungen des Rad-Schiene-Kontaktes auf Werkstoffwahl und Fahrweggute. Eisenbahningenieur (51), 9/2001, 122-126.
• 4. Ueda M. i inni: Effects of carbon content on wear property in pearlitic steels. Wear 253, (2002), 107-113.
• 5. Oleksiak R., Hajka J., Kołkowski A.: Szyny obrabiane cieplnie ze stali w gatunku St90PA. Inżynieria Materiałowa nr 3, 1984, 69-73.
• 6. Kuziak R., Molenda R.: Nowa metoda umacniania cieplnego główki profili szynowych. Hutnik nr 2, 2003, 53-59.
• 7. Witaszek M., Bąkowski H.: The influence of dry, rolling - sliding friction conditions on the wear of a rail steel mated with hardened tyre steel. Tribologia, 3/2007 (213), 389-400.
• 8. Polański Z.: Planowanie doświadczeń w technice. PWN, Warszawa 1984.
• 9. Bąkowski H.: Ocena właściwości tribologicznych skojarzenia koło-szyna w określonych warunkach eksploatacji. Praca doktorska, Politechnika Śląska, Wydział Transportu, Katowice 2006.