طراحي ساختار متالورژيكي و سختي مناسب جوش ترميمي چرخ قطار، براي ريل UIC60

هرساله تعداد بسيار زيادي از چرخهاي قطار در اثر سايش، ترك و ساير عيوب سطحي از خط خارج شده و چرخهاي جديد جايگزين ميشوند. به علت هزينه هاي زياد چرخ جديد در ايران و كشورهاي آسياي ميانه از فرآيند جوشكاري زيرپودري براي ترميم سطح چرخ قطار استفاده ميشود. يكي از عوامل مهم ازكارافتادگي چرخ، كنترل پروفيل تماس چرخ از لحاظ سختي و ساختارفازي است، به نحوي كه كمترين نرخ سايش را در اثر تماس با ريل ايجادكند. ازاين رو داشتن ساختار مناسب همراه با پروفيل سختي در سرتاسر پروفيل جوشكاري سطح تماس چرخ و ريل از اهميت بالايي برخوردار است. در پژوهش حاضر، قسمت سر فلنج چرخ قطار R9T ترميم شده با روش جوش زير پودري، از محل شكست، توسط آزمون هاي مخرب مورد بررسي قرار گرفت. نتايج سختي سنجي نشان داد، سختي در محل ريشه جوش بين منطقه HAZ و MAZ به علت وجود تنش هاي حرارت پسماند در ريشه جوش، بيشتر است. وجود اين منطقه پر تنش؛ سبب كاهش مقاومت خستگي آن در دورهي سرويس شده و منجر به ايجاد ترك خستگي و نهايتا شكست سر فلنج چرخ شده است. نتايج متالوگرافي نشان مي دهد، ساختارهاي سوربيتي ناخواسته به همراه پرليت درشت، مقاومت به سايش را كاهش مي دهد. لذا در پژوهش حاضر توسط عمليات حرارتي با حذف سوربيت ها و تغيير ساختار از پرليت به سمنتيت كروي به منظور افزايش عمرخستگي، بر پايه تست سايش قبل و بعد از عمليات حرارتي، ثابت نرخ سايش از 8-^10*2.60 ( Mpa/1) به 8-^10*2.08 (1/Mpa) كاهش يافت.