Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 62 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 1. Схема расположения поверхностей и мест нанесения отпе- чатков при измерении твердости головки рельса алюминотермитно- го сварного соединения осуществлялась с использованием программы STATISTICA [15]. Микроструктурный анализ проводился на шлифах с применением оптиче- ского микроскопа МИМ – 8М при увеличениях 100… 400 крат. Для выявления микроструктуры поверхность шлифов подвергали травлению в 5 %-м спиртовом растворе азотной кислоты. Результаты и обсуждение Результаты измерения твердости поверхно- стей А и В до и после проведения нормализа- ции представлены на рис. 2 и 3. На первом этапе проведена оценка твердости образцов сварных соединений рельсов в исходном состоянии (без Рис. 2. Твердость металла поверхности А до и после нормализации: I – зона сварного шва; II – зона термического влияния; 1 – до нормализации; 2 – после нормализации термической обработки). Ширина сварного шва составляет порядка 40 мм. В качестве точки отсчета вы- брана середина сварного шва. Твер- дость металла в зоне сварного шва находится в диапазоне 24…26 HRC. Вблизи границы сплавления метал- ла сварного шва с металлом рельса твердость возрастает до 32 HRC. На расстоянии 26…28 мм от се- редины сварного шва наблюдает- ся увеличение твердости металла до 37…38 HRC. При дальнейшем удалении от середины сварного шва твердость снижается, и на расстоянии 32...38 мм составляет в среднем 32 HRC. Твердость металла рельса по мере удаления от поверхности катания головки рельса (поверхность Б, зона термического вли- яния) изменяется в небольших пределах и со- ставляет порядка 32…33 HRC. До проведения нормализации твердость металла сварного шва от поверхности ката- ния до 38 мм по глубине (поверхность В) из- меняется незначительно и составляет порядка 25…26 HRC. На глубине 38…44 мм от поверх- ности катания головки рельса наблюдается по- степенное повышение твердости металла свар- ного шва до 30 HRC, что связано с увеличением скорости охлаждения в области шейки рельса.