§ 7. Чистокатаные колеса

Мировая практика колесопрокатного производства не знает примеров изготовления чистокатаных колес непосредственно из литой заготовки. Для производства этих колес в США обычно применялась катаная заготовка. Это облегчало получение тре­буемых ужесточенных размеров колес и уменьшало число дефек­тов, связанных с вскрытием в процессе прокатки пороков литого металла. Однако применение катаной заготовки значительно удо­рожает производство колес и поэтому не представляется эконо­мически целесообразным и технически обоснованным для наших условий.

В последнее время в СССР производятся опыты по примене­нию литых заготовок для получения чистокатаных колес. Опыты доказали принципиальную возможность изготовления чистоката­ных колес непосредственно из литой заготовки.

Глава IV подготовка слитков

§ 8. Химический состав колесной и бандажной стали

В настоящее время колеса и бандажи изготовляются. из ме­талла разнообразного химического состава, что объясняется раз­нообразием требований потребителей. Однако основным мате­риалом для производства цельнокатаных колес и бандажей слу­жит углеродистая сталь с различным содержанием углерода.

Химический состав стали, нашедшей широкое применение в СССР и за рубежом для производства цельнокатаных колес и бандажей, приведен в табл.5.

Таблица 5

Химический состав колесной и бандажной стали, %

Типы колес	С	Si	Mn	P	S
				не более
Цельнокатаные колеса СССР…………. Англия………… Германия…….... США…………… Бандажи СССР: марка I… марка II... марка III.. марка IV.. Чехословакия….. США……………	0,60-0,70* 0,50-0,55 0,45-0,65 0,65-0,85 0,50-0,65 0,55-0,70 0,60-0,75 0,65-0,80 0,45-0,50 0,50	0,15-0,35 0,2-0,5 0,3-0,36 0,15 0,15-0,35 0,15-0,35 0,15-0,35 0,15-0,35 0,30-0,35 0,15-0,35	0,65-0,95 0,75-0,85 0,7-1,0 0,60-0,85 0,60-0,90 0,60-0,90 0,60-0,90 0,50-0,80 0,81-1,0 0,75	0,05 0,06 0,04 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,030 0,05	0,05 0,05 0,03 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,030 0,05

¹

В СССР химический состав колесной и бандажной стали ого­варивается техническими условиями действующих ГОСТ и поэтому является одним из показателей, определяющих пригод­ность предъявляемой к сдаче партии колес или бандажей.

По данным табл. 5 можно установить различия в химическом составе (главным образом по содержанию углерода) колесной и бандажной стали, применяемой в различных странах. В странах Западной Европы содержание углерода в бандажной и колесной стали, как правило, ниже, чем в США. Это объясняется следую­щими причинами. Техническими условиями на бандажи и колеса в странах Западной Европы предусмотрена термическая обра­ботка готовых изделий, обусловливающая получение требуемых механических свойств. В стандартах США термическая обработ­ка колес не оговаривается, и необходимые прочность и твердость достигаются повышением содержания углерода. Если требуется также высокая пластичность, колеса подвергают закалке с по­следующим высоким отпуском.

Приведенные в табл. 5 четыре марки бандажной стали, при­меняемой в СССР, имеют следующее назначение:

Марка I — бандажи пассажирских локомотивов всех типов;

бегунковые, поддерживающие и сцепные товар­ных

локомотивов.

Марка II — вагонные бандажи всех типов.

Марка III — тендерные бандажи всех типов.

Марка IV — ведущие бандажи товарных локомотивов.

Стали этих марок отличаются по содержанию углерода, и только сталь марки IV содержит несколько меньше марганца. Различное содержание углерода в стали этих марок обусловли­вается требованиями, предъявляемыми к бандажам указанных типов в отношении износостойкости. Исследованиями ряда авто­ров было установлено, что содержание остальных элементов в пределах, приведенных в таблице, мало влияет на износостой­кость бандажей.

В последнее время намечается тенденция к изменению содер­жания углерода и в цельнокатаных колесах. Это вызывается не­обходимостью повышения их стойкости против выщербливания по поверхности катания. Исследования ведутся также в области применения низколегированных сталей для производства банда­жей и цельнокатаных колес. В качестве легирующих добавок ис­пользуются марганец, хром, никель, титан и другие элементы. Первые результаты эксплуатационных испытаний цельнокатаных колес из стали с повышенным содержанием углерода и колес из легированных сталей оказались неудовлетворительными. Сниже­ние содержания углерода в сочетании с закалкой и отпуском на относительно высокую твердость дало значительно лучший эф­фект. В настоящее время продолжается работа по выбору марки колесной стали, стойкой против выщербливания.