АО «Уральский институт металлов», Екатеринбург, Россия

Л. А. Смирнов, научный руководитель, докт. техн. наук, профессор, академик РАН
А. Б. Добужская, заведующая лабораторией, канд. техн. наук, эл. почта: met@uim-stavan.ru

АО «ЕВРАЗ НТМК», Нижний Тагил, Россия

С. С. Пузырев, заместитель начальника Научно-исследовательского центра (по научной работе), канд. техн. наук, эл. почта: sergey.puzyrev@evraz.com
К. Н. Шведов, начальник центральной лаборатории комбината
А. А. Скороходов, начальник бюро технического управления, эл. почта: Aleksey.skorokhodov@evraz.com

В настоящее время проблема повышения работоспособности рельсов, несмотря на достигнутые положительные результаты в обеспечении качества рельсовой стали, стоит как никогда остро не только в России, но и за рубежом. Анализ выхода из строя рельсов при службе в пути показывает его высокий уровень по дефектам контактноусталостного происхождения, смятию, износу и термомеханическим повреждениям. Эксплуатационная стойкость железнодорожных рельсов во многом определяется структурой и механическими свойствами рельсовой стали. Железнодорожные рельсы традиционно изготавливают из высокоуглеродистой стали перлитного класса. По мере ужесточения условий эксплуатации для повышения прочности и твердости рельсов усовершенствованы способы их термообработки и химический состав стали. В настоящее время можно обеспечивать предел прочности свыше 1300 МПа и твердость более 410 HB. Традиционные марки рельсовой стали достигли предела повышения прочности и твердости, и для дальнейшего улучшения эксплуатационных характеристик рельсов необходимо создание рельсовых марок стали с другой структурой. Именно с этим связан интерес к использованию для производства рельсов бейнитных сталей, имеющих уникальное сочетание повышенных прочностных и пластических свойств.

1. Girsch G., Heyder R. Advanced pearlitic and bainitic high strength rails promise to improve rolling contact fatigue resistance // Proc. 7th World Cong. on Railway Research (WCRR2006), Montreal, Canada, June 4–8, 2006. Р. 1–9.
2. ГОСТ Р 51685-2022. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия. — Введ. 02.14.2022.
3. Полевой Е. В., Юнин Г. Н., Головатенко А. В., Темлянцев М. В. Новейшие разработки рельсовой продукции в АО «ЕВРАЗ ЗСМК» // Сталь. 2019. № 7. С. 55–58.
4. Sawley K., Kristan J. Development of bainitic rail steels with potential resistance to rolling contact fatigue // Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures. 2003. Vol. 10, Iss. 26. P. 1019-1029.
5. Némethy R. L’utilisation des rails en acier bainitique en Suiss // Revue Générale des Chemins. 2010. Vol. 196. P. 33–40.
6. Павлов В. В., Годик Л. А., Корнева Л. В. Железнодорожные рельсы из бейнитной стали // Металлург. 2007. № 10. С. 51–53.
7. Кушнарев А. В., Киричков А. А., Добужская А. Б. и др. Опыт производства рельсов из стали бейнитного класса на НТМК // Сталь. 2005. № 6. С. 131–133.
8. Добужская А. Б., Галицын Г. А., Смирнов Л. А. и др. Перспективы производства рельсов из бейнитной стали // Сталь. 2023. № 2. С. 41–46.
9. Майсурадзе М. В., Куклина А. А., Назарова В. В. Формирование микроструктуры и механических свойств при термической обработке низкоуглеродистых хромоникельмолибденовых сталей // Металлург. 2024. № 3. С. 21–30.
10. Ki Myung Lee, Andreas A. Polycarpou. Wear of conventional pearlitic and improved bainitic rail steels // Wear. 2005. Vol. 259. P. 391–399.
11. Ivo Hlavatý, Marián Sigmund, Lucie Krejčí, Petr Mohyla. The bainitic steels for rails applications // Materials Engineering. 2009. Vol. 16, Iss. 4. P. 44–50.
12. Dayot C., Saulot A., Godeau C., Berthier Y. Tribological behaviour of Pearlitic and Bainitic steel grades under various sliding conditions // Tribology International. 2012. Vol. 46. P. 128–136.