Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 77 УДК 669.187 : 621.771 ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДЛИННОМЕРНЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ Н.А. КОЗЫРЕВ, доктор техн. наук, профессор А.А. УМАНСКИЙ, канд. техн. наук ( СибГИУ, г. Новокузнецк ) Уманский А.А. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: umanskii@bk.ru Одним из основных показателей, определяющих качество и эксплуатационные характеристики железнодорожных рельсов, является состав и морфология неметаллических включений. При этом наиболее негативное влияние на стойкость рельсов оказывают хрупкоразрушенные оксидные включения. По результатам проведенных на ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» исследований установлено, что эффективным методом снижения содержания оксидных включений указанного типа в рельсовом прокате является увеличение длительности продувки стали инертным газом при внепечной обработке. Показано, что увеличение длительности продувки стали инертным газом до 100 мин. позволяет снизить содержание кислорода, связанного в хрупкоразрушенные неметаллические включения, в рельсах на 2 ppm. Кроме того, зафиксировано повышение механических свойств рельсов после прокатки. Ключевые слова: неметаллические включения, железнодорожные рельсы, продувка стали инертным газом, внепечная обработка стали, статистические исследования Введение Множеством исследований показано, что состав и морфология неметаллических включений в рельсовой стали оказывают определяющее влияние на эксплуатационные характеристики железнодорожных рельсов. В частности результаты комплексных исследований ВНИИЖТ и ИМЕТ РАН им. Байкова [1, 2] свидетельствуют, что основной причиной преждевременного вывода из эксплуатации рельсов является образование контактно-усталостных дефектов в зонах скопления хрупкоразрушенных оксидных включений. Такие включения, представляющие собой в основном сложные окислы (алюминаты, силикаты, шпинели), образуются в процессе раскисления и легирования стали. Опыт работы электросталеплавильного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» свидетельствует [3], что даже при отказе от использования алюминия в качестве раскислителя, данный элемент вносится применяемыми для легирования стали ферросплавами. В результате образуются хрупкоразрушенные включения – алюминаты кальция (рисунок 1). Рис. 1. Алюминаты кальция в электростали