blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2022-2-134-136blackmet-2261Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMATERIAL SCIENCEПерераспределение атомов углерода в рельсах при сверхдлительной эксплуатацииRedistribution of carbon atoms in rails under ultra long-term operationКузнецовР. В.KuznetsovR. V.

Роман Вадимович Кузнецов, соискатель степени к.т.н. кафедры естественнонаучных дисциплин им. профессора В.М. Финкеля

654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Roman V. Kuznetsov, Candidates for a degree of Cand. Sci. (Eng.) of the Chair of Science named after V.M. Finkel’ 

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007

mail@kuzmash.comhttps://orcid.org/0000-0001-5154-5498ПерегудовО. А.PeregudovO. A.

Олег Александрович Перегудов, к.т.н., помощник ректора по молодежной политике

644050, Омск, пр. Мира, 11

Oleg A. Peregudov, Cand. Sci. (Eng.), Rector’ Assistant for Youth Policy 

11 Mira Ave., Omsk 644050

olegomgtu@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8130-648XШляровВ. В.ShlyarovV. V.

Виталий Владиславович Шляров, аспирант кафедры естественнонаучных дисциплин им. профессора В.М. Финкеля

654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42

Vitalii V. Shlyarov, Postgraduate of the Chair of Science named after V.M. Finkel’ 

42 Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region – Kuzbass 654007

shlyarov@mail.ruСибирский государственный индустриальный университетРоссияSiberian State Industrial UniversityRussian FederationОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian Federation202217032022652134136Copyright © Кузнецов Р.В., Перегудов О.А., Шляров В.В., 20222022Кузнецов Р.В., Перегудов О.А., Шляров В.В.Kuznetsov R.V., Peregudov O.A., Shlyarov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2261

Проведена количественная оценка относительного содержания углерода в структурных элементах головки рельсов после пропущенного тоннажа 1411 и 1770 млн т брутто. В исходном состоянии углерод в основном содержится в частицах цементита. После эксплуатации рельсов местом расположения углерода, наряду с цементитом, являются дефекты кристаллической структуры стали. Показано, что процессы перераспределения углерода наиболее интенсивно происходят в поверхностных слоях до 2 мм. Увеличение пропущенного тоннажа сопровождается заметным перемещением углерода на дефекты структуры рабочей выкружки по сравнению с поверхностью катания.

The article considers quantitative estimation of the relative carbon content in the structure elements of rail head after passed tonnage of 1411 and 1770 mln tons. In the initial state carbon is mainly located in cementite particles and after the operation the defects of crystal structure together with cementite are the places of carbon location. It is shown that the processes of carbon redistribution take place more intensive in surface layers up to 2 mm. Increase in passed tonnage is accompanied by intensive carbon movement on the defects of working fillet structure compared to the tread surface.

атомы углеродаперераспределениерельсыдлительная эксплуатациядефектыцементитcarbon atomsredistributionrailslong­term operationdefectscementiteВыражаем благодарность Е.В. Полевому за предоставленные образцы, С.В. Панину и Ю.Ф. Иванову за обсуждение результатов работы.The authors express their gratitude to E.V. Polevoi for the samples provided, and S.V. Panin and Yu.F. Ivanov for discussing the results obtained.ReferencesYuriev A.A., Gromov V.E., Ivanov Yu.F., Rubannikova Yu.A., Starostenkov M.D., Tabakov P.Y. Structure and Properties of Lengthy Rails after Extreme Long­Term Operation. USA: Materials Research Forum LLC, 2021. 193 p. https://doi.org/10.21741/9781644901472Yuriev A.A., Gromov V.E., Ivanov Yu.F., Rubannikova Yu.A., Starostenkov M.D., Tabakov P.Y. Structure and Properties of Lengthy Rails after Extreme Long-Term Operation. USA: Materials Research Forum LLC, 2021, 193 p. https://doi.org/10.21741/9781644901472Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термодинамика железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1972. 328 с.Mogutnov B.M., Tomilin I.A., Shvartsman L.A. Thermodynamics of Iron-Carbon Alloys. Moscow: Metallurgiya, 1972, 328 p. (In Russ.).Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г. Распад цементита при пластической деформации стали // Металлофизика. 1982. Т. 4. № 3. С. 74–87.Gridnev V.N., Gavrilyuk V.G. Decay of cementite during steel plastic deformation. Metallofizika. 1982, vol. 4, no. 3, pp. 74–87. (In Russ.).Gavriljuk V.G. Decomposition of cementite in pearlitic steel due to plastic deformation // Materials Science and Engineering: A. 2003. Vol. 345. No. 1­2. P. 81–89. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00358-1Gavriljuk V.G. Decomposition of cementite in pearlitic steel due to plastic deformation. Materials Science and Engineering: A. 2003, vol. 345, no. 1­2, pp. 81–89. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(02)00358-1Li Y.J., Choi P., Borchers C., Westerkamp S., Goto S., Raabe D., Kirchheim R. Atomic­scale mechanisms of deformation­induced cementite decomposition in pearlite // Acta Materialia. 2011. Vol. 59. No. 10. P. 3965–3977. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2011.03.022Li Y.J., Choi P., Borchers C., Westerkamp S., Goto S., Raabe D., Kirchheim R. Atomic­scale mechanisms of deformation­induced cementite decomposition in pearlite. Acta Materialia. 2011, vol. 59, no. 10, pp. 3965–3977. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2011.03.022

The authors declare that there are no conflicts of interest present.