РОЛЬ ДИСЛОКАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ И ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В УПРОЧНЕНИИ РЕЛЬСОВ ИЗ ЗАЭВТЕКТОИДНОЙ СТАЛИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

10.25712/ASTU.1811-1416.2026.03.005

Аннотация

Методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии исследована структура 100-метровых дифференцированно закаленных рельсов категории ДТ400ИК из заэвтектоидной стали Э90ХАФ после длительной эксплуатации на Забайкальской железной дороге (пропущенный тоннаж 243,7 млн. тонн). Проведена классификация морфологических составляющих структуры, отмечено, что прочность стали определяется совместным действием ряда физических механизмов, одним из которых является упрочнение внутренними напряжениями. Изучена тонкая структура и выполнен анализ уровня внутренних напряжений и определена их роль в упрочнении стали в двух участках одной головки рельса («поверхности катания» и «выкружки») на одинаковых расстояниях от поверхности контакта «колесо – рельс». Обосновано использование формул оценки внутренних дальнодействующих полей напряжений для пластического, упругого и упруго-пластического изгиба кристаллической решетки. Показано, что по мере приближения к поверхности головки структура претерпевает все большую пластическую деформацию, причем наиболее заметно по радиусу скругления выкружки. Установлено, что механизмы упрочнения на «поверхности катания» и в «выкружке» различны: на «поверхности катания» основным механизмом упрочнения является упрочнение внутренними дальнодействующими напряжениями, в «выкружке» – субструктурное упрочнение