Tribological properties of rail steel in straight moderately loaded sections of railway tracks

• Autorzy: Bąkowski H. , Posmyk A. , Krawczyk J.

Warianty tytułu

PL

Właściwości tribologiczne stali szynowych w prostych odcinkach średnioobciążonych torowisk

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes the examination results of tribological properties of three types of steels used and suggested for rails manufacturing. The tests concentrated on loads, sliding and rolling speeds similar to those occurring in real conditions i.e. rolling track operation. Average loaded conditions were assumed and applied at straight railway track sections. Slight track declivity and high/low speeds of locomotive were considered. "Amsler" stand was used for laboratory tests. Three types of steels i.e. two pearlitic steels: WHT - without heat treatment, HT - with heat treatment (with the microstructure of fine pearlite) as well as one bainitic steel suggested for rail production have been tested. The measurements of wear, hardness, friction coefficient as well as structural changes at surface layers of the tested rollers have been performed during the test.

PL

W pracy opisano wyniki badań właściwości tribologicznych trzech stali stosowanych i proponowanych na szyny kolejowe. W badaniach tych stali na szyny stosowano obciążenia, poślizgi i prędkości toczenia podobne, jakie występują w warunkach rzeczywistych czyli w warunkach eksploatacji torowisk. Przyjęto warunki obciążenia występujące, jako średnio obciążone i zainstalowane na prostych odcinkach torów kolejowych przy uwzględnieniu niewielkiej pochyłości toru i przy prędkościach jazdy wagonu przy małej i dużej prędkości. Badania laboratoryjne przeprowadzono na tribotesterze " Amslera". Przebadano próbki trzech stali to jest dwie stale perlityczne - jedną z obróbką termiczną (o mikrostrukturze drobnego perlitu) a drugą bez obróbki oraz jedną stal o strukturze bainitycznej, proponowaną do wprowadzenia do produkcji szyn. W czasie badań mierzono zużycie, twardość, współczynnik tarcia oraz zmiany strukturalne w warstwach przypowierzchniowych badanych rolek wymienionych stali.

Słowa kluczowe

EN

bainitic rail steel; pearlitic rail steel; abrasive wear; fatigue wear

PL

stale szynowe; zużycie ścierne; zużycie zmęczeniowe

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 3
• Strony: 813--822
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Bąkowski H.

autor

Posmyk A.

autor

Krawczyk J.

• Department of Automotive Vehicle Service, Faculty of Transport, Silesian University of Technology, 40-019 Katowice, 8 Krasińskiego Str., Poland

Bibliografia

• [1] J. Pacyna, J. Krawczyk, The wear mechanisms of toughened rails, Metallurgy and Foundry Engineering 27, 2, 229-235 (2001).
• [2] R. Dąbrowski, J. Pacyna, Effect of chromium on the early stage of tempering of hypereutectoid steels, Archives of Metallurgy and Materials 53, 4, 1017-1023 (2008).
• [3] K. Sawley, R. Jimenez, Track wear mechanisms of toughened rails: final results, Technology Digest, Timely Technology Transfer 01-012, June 2001, Transportation Technology Center Inc., Association of American Railroads.
• [4] J. Kristan, Preliminary results of the AAR development 'J6 bainitic rail tested in revenue service, Technology Digest, Timely Technology Transfer 02-011, February 2002, Transportation Technology Center Inc., Association of American Railroads.
• [5] N. Jin, P. Clayton, Effect of microstructure on rolling/sliding wear of low carbon bainitic steels, Wear 202, 202-207 (1997).
• [6] J. Kalousek, D.M. Feqredo, E.E. Laufer, The wear resistance and worn metallography of pearlite, bainite and tempered martensite rail steel microstructure of high hardness, Wear 105, 199-222 (1985).
• [7] P. Clayton, K.J. Sawley, P.J. Bolton, G.M. Pell, Wear behavior of bainitic steels, Wear
• [8] J. Pacyna, J. Krawczyk, J. Bartyzel, The physical metallurgy aspects of exploit defects of railway rail, Proceedings of XXIII Konferencja Naukowo-Techniczna Huty Katowice, Rogoźnik, pp. 77-84 (in Polish) Poland 2003.
• [9] J. Pacyna, R. Dąbrowski, New alloy steel of high strength and resistance to cracking, Welding International 21, 5, 372-375 (2007).
• [10] C. C. Viafara, M. I. Castro, J. M. Velez, A. Toro, Unlubricated sliding wear of pearlitic and bainitic steels, Wear 259, 405-411 (2005).
• [11] L. C. Chang, The rolling/sliding wear performance of high silicon carbide-free bainitic steels, Wear 258, 730-743 (2005).
• [12] S. Pytko, Photoelastische Untersuchungender Spannungen zwischen den Beruehrungs-Flaechen zweier Zylinder zweks Bestimmung des Verschleisses der Maschinenteile durch pitting. Proc. V. Konferenz. Fuer Schweistechnik und Metallpruefung. Timisoara 1965.