Un nuevo acero para ruedas de transporte pesado bainítico libre de carburos con una excelente resistencia al desgaste en condiciones de rodadura-deslizamiento
Autores: Zhou, Tingwei; Xu, Haifeng; Ma, Xinyuan; Xu, Zhenlin; Zhao, Hai; He, Yizhu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Desarrollo rápido
Ferrocarriles
Daño por desgaste y fatiga
Rueda/raíl
Material novedoso
Acero de rueda bainita
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Con el rápido desarrollo de los ferrocarriles hacia alta velocidad y mayor capacidad de carga, el problema del desgaste y daño por fatiga entre la rueda y el riel está convirtiéndose gradualmente en algo serio. Sin embargo, la rueda/riel de perlita tradicional ha alcanzado su límite, lo que lleva a prestar más atención al desarrollo de un nuevo material para ruedas/rieles. Este estudio tiene como objetivo informar sobre un nuevo acero para ruedas de bainita sin carburo. La resistencia al desgaste del nuevo acero se probó mediante un experimento de desgaste por rodadura-deslizamiento bajo condiciones de transporte pesado e investigó los impactos de las velocidades de funcionamiento en el mecanismo de daño por desgaste y fatiga. Los resultados muestran que la resistencia a la fluencia de la rueda de bainita era de hasta 950 MPa y la dureza era de 415 HV, lo que era superior a la mayoría de los aceros para ruedas típicos reportados. Durante el proceso de desgaste, el daño en la superficie de la rueda fue principalmente desgaste adhesivo y daño por fatiga, y se formó una capa de deformación en gradiente (capa GS) en la superficie de la rueda. A medida que aumentaba la velocidad de funcionamiento, el daño por fatiga se volvía gradualmente más serio que el desgaste adhesivo, y el esfuerzo cortante y la deformación de la capa GS se intensificaron. Se produjo un mayor grosor y endurecimiento en la capa GS, que es la principal razón de la mayor resistencia al desgaste de la rueda bainítica a velocidades de funcionamiento más altas. Además, la resistencia al desgaste del nuevo acero para ruedas fue mejor que la del acero para ruedas reportado. Esta nueva rueda bainítica es una rueda prometedora para aplicaciones en condiciones de transporte pesado, lo que podría servir de guía para elegir acero para ruedas bainíticas para el ferrocarril.
Descripción
Con el rápido desarrollo de los ferrocarriles hacia alta velocidad y mayor capacidad de carga, el problema del desgaste y daño por fatiga entre la rueda y el riel está convirtiéndose gradualmente en algo serio. Sin embargo, la rueda/riel de perlita tradicional ha alcanzado su límite, lo que lleva a prestar más atención al desarrollo de un nuevo material para ruedas/rieles. Este estudio tiene como objetivo informar sobre un nuevo acero para ruedas de bainita sin carburo. La resistencia al desgaste del nuevo acero se probó mediante un experimento de desgaste por rodadura-deslizamiento bajo condiciones de transporte pesado e investigó los impactos de las velocidades de funcionamiento en el mecanismo de daño por desgaste y fatiga. Los resultados muestran que la resistencia a la fluencia de la rueda de bainita era de hasta 950 MPa y la dureza era de 415 HV, lo que era superior a la mayoría de los aceros para ruedas típicos reportados. Durante el proceso de desgaste, el daño en la superficie de la rueda fue principalmente desgaste adhesivo y daño por fatiga, y se formó una capa de deformación en gradiente (capa GS) en la superficie de la rueda. A medida que aumentaba la velocidad de funcionamiento, el daño por fatiga se volvía gradualmente más serio que el desgaste adhesivo, y el esfuerzo cortante y la deformación de la capa GS se intensificaron. Se produjo un mayor grosor y endurecimiento en la capa GS, que es la principal razón de la mayor resistencia al desgaste de la rueda bainítica a velocidades de funcionamiento más altas. Además, la resistencia al desgaste del nuevo acero para ruedas fue mejor que la del acero para ruedas reportado. Esta nueva rueda bainítica es una rueda prometedora para aplicaciones en condiciones de transporte pesado, lo que podría servir de guía para elegir acero para ruedas bainíticas para el ferrocarril.