Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 63 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 3 . Твердость металла поверхности В до и после нормализации: 1 – до нормализации; 2 – после нормализации Анализ результатов измерения твердости сварных соединений после нормализации по- казал, что твердость металла в зоне сварного шва (поверхность А) составляет 23…24 HRC. Вблизи границы сплавления металла сварного шва с металлом рельса твердость возрастает до 26…30 HRC. На расстоянии 22…38 мм от середины сварного шва твердость металла рельса изменяется незначительно и составляет 29…. 30 HRC. Твердость металла рельса в зоне термического влияния по глубине изменяет- ся в небольших пределах и составляет порядка 29…30 HRC (поверхность Б). Твердость метал- ла сварного шва по глубине (поверхность В) со- ставляет порядка 23…24 HRC. Металлографический анализ структуры ме- талла сварного шва и зоны термического влия- ния до проведения нормализации показал, что металл в зоне сварного шва имеет литую струк- туру (рис. 4, а ), представляющую собой иголь- чатую  -фазу с выраженным строением в виде дендритов. В зоне сплавления металла сварного шва и металла рельса (рис. 4, б ) видна ярко вы- раженная неровная граница перехода от литой структуры металла сварного шва к крупнозер- нистой структуре перлита с ферритными про- слойками. На расстоянии 36…38 мм структура металла представляет собой смесь феррита и це- ментита (рис. 4, в ). Микроструктура зоны сварного шва по- сле проведения нормализации представлена на рис. 4, г . Металл имеет мелкозернистую фер- ритно-перлитную структуру, размеры дендритов уменьшены. В зоне сплавления металла сварно- го шва и металла рельса (рис. 4, д ) отсутствует четкая граница перехода от одной структуры к другой. Кроме того, отчетливо видно отсутствие крупных зерен со стороны основного металла, что свидетельствует об устранении последствий перегрева. Структура металла рельса в зоне тер- мического влияния (рис. 4, е ) представляет со- бой перлит с небольшими участками феррита. На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что металл сварно- го шва и металл рельса имеют неоднородную структуру и, как следствие, обладают различ- ными механическими свойствами. Повышение твердости металла в зоне термического влияния до 38 HRC связано с перегревом металла этого участка рельса, в результате которого образова- лась крупнозернистая структура. Это, в свою оче- редь, приводит к снижению пластичности и уве- личению склонности к хрупким разрушениям. Выводы 1. Проведенные исследования показали, что причиной образования седловин в зоне головки