Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Перегудов, Олег Александрович

• Перегудов, Олег Александрович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Перегудов, Олег Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ РЕЛЬСОВ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Общие представления

1.2 Влияние различных факторов на эксплуатационную стойкость рельсов

1.3 Моделирование структурно-фазовых изменений при эксплуатации рельсов

1.4 Формирование наноструктур при интенсивной пластической деформации

и эксплуатации рельсов

1.5 Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материал исследования

2.2 Методики структурных исследований

2.3 Методика количественной обработки результатов исследований

ГЛАВА 3 СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ И СВОЙСТВА РЕЛЬСОВ ПОСЛЕ ПРОПУЩЕННОГО ТОННАЖА 500 МЛН. Т БРУТТО

3.1 Структурно-фазовое состояние и свойства рельсовой стали перед

эксплуатацией

3.2 Градиент структурно-фазового состояния и свойств металла рельсов после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто. Поверхность катания

3.2.1 Свойства металла рельсов, сформировавшиеся после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто

3.2.2 Структура поверхности ударного разрушения металла рельсов после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто

3.2.3 Структура и фазовый состав рельсов после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто

3.3 Градиент структурно-фазового состояния и свойств рельсов после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто. «Рабочая» выкружка

3.3.1 Свойства металла «рабочей» выкружки рельсов, сформировавшиеся после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто

3.3.2 Структура и фазовый состав «рабочей» выкружки рельсов после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто

ГЛАВА 4 СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ И СВОЙСТВА РЕЛЬСОВ ПОСЛЕ ПРОПУЩЕННОГО ТОННАЖА 1000 МЛН. Т БРУТТО

4.1 Градиент структурно-фазового состояния и свойств рельсов после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто. Поверхность катания

4.1.1 Свойства металла рельсов, сформировавшиеся после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто

4.1.2 Структура поверхности ударного разрушения металла рельсов после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто

4.1.3 Структура и фазовый состав рельсов после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто

4.2 Градиент структурно-фазового состояния и свойств рельсов после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто. «Рабочая» выкружка

4.2.1 Свойства металла «рабочей» выкружки, сформировавшиеся после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто

4.2.2 Структура и фазовый состав «рабочей» выкружки рельсов после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто

4.3 Выводы по главе 4

ГЛАВА 5 ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА УПРОЧНЕНИЯ РЕЛЬСОВ В ПРОЦЕССЕ

ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

5.1 Эволюция микротвердости и износостойкости поверхности рельсов в процессе длительной эксплуатации

5.2 Сравнительный анализ эволюции фазового состава и дефектной субструктуры поверхности рельсов в процессе длительной эксплуатации

5.3 Физическая природа упрочнения рельсов в процессе длительной эксплуатации

5.3.1 Общие представления о механизмах упрочнения стали

5.3.2 Физическая природа упрочнения поверхностного слоя «рабочей» выкружки рельсов в процессе длительной эксплуатации

5.3.3 Физическая природа упрочнения поверхности катания рельсов в процессе длительной эксплуатации

5.4 Выводы по главе 5

ГЛАВА 6. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

6.1. Использование результатов диссертационной работы в

промышленности

6.2. Использование результатов диссертационной работы в научной

деятельности и учебном процессе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ

199

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации»

ВВЕДЕНИЕ

Интенсивное развитие промышленности сопровождается ужесточением требований к эксплуатационной безопасности железнодорожного транспорта. Учитывая промышленный рост доли перевозок с одновременным повышением удельной нагрузки на ось колесной пары и средней скорости движения, разработка мероприятий, направленных на повышение надежности эксплуатации подвижного состава, является актуальной проблемой.

Рассмотрение поведения рельсов при длительной эксплуатации и анализ причин их изъятия вызывает в последнее время большой интерес. Расширение информации в этой области связано как со стремлением к более глубокому пониманию фундаментальных проблем физического материаловедения, так и с практической значимостью, диктуемой непрерывным ужесточением требований к надежности рельсов в современных условиях высоких нагрузок на ось и скоростей движения.

Без знаний о физической природе процессов, происходящих при длительной эксплуатации рельсов, нельзя, например, заявлять о каких-либо причинах интенсивного изнашивания, спешить с рекомендациями по предотвращению сходов подвижного состава, предъявлять требования к соотношению твердости металла колеса и рельса и т.д. Для разработки режимов термомеханической обработки и упрочнения рельсов, обеспечивающих требуемый уровень механических и эксплуатационных свойств, особенно для рельсов специальных категорий, необходимы данные по изменению структурно-фазовых состояний в сечении рельсов при длительной эксплуатации.

В связи с этим совместный анализ эволюции структуры, фазового состава и дефектной субструктуры на различном расстоянии от поверхности катания по центральной оси и по выкружке при длительной эксплуатации, чему посвящена настоящая диссертация, представляется актуальной научной задачей, имеющей важное практическое значение.

Актуальность темы. Увеличение интенсивности железнодорожного движения и его грузонапряженности вызывает необходимость дальнейшего повышения

эксплуатационной стойкости рельсов. Проблема формирования и эволюции структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации представляет сложный комплекс взаимосвязанных научных и технических вопросов. Учитывая, что кинетика процессов формирования структурно-фазовых состояний связана с основами теории прочности и пластичности, представляется исключительно важной информация о параметрах тонкой структуры рельсов в разных сечениях. Анализ поведения рельсов в процессе эксплуатации и причин их изъятия является предметом пристального внимания производственников и исследователей. Необходимость информации в этой области связана, с одной стороны, с более глубоким пониманием фундаментальных проблем физики конденсированного состояния, с другой стороны - с практической значимостью проблемы в современных условиях непрерывного возрастания требований к надежности рельсов при высоких нагрузках на ось и скоростях движения. Вполне очевидно, что при интенсивных деформационных воздействиях, реализуемых при длительной эксплуатации, могут происходить различные процессы (рекристаллизационные, релаксационные, фазовые переходы, распад и образование фаз, аморфизация и т.д.), приводящие к эволюции структурно-фазовых состояний, сопровождающейся изменением (деградацией) механических свойств. Поэтому выявление природы и закономерностей эволюции структуры, фазового состава и дефектной субструктуры в головке рельсов при длительной эксплуатации приобретает особую актуальность.

Настоящая работа проводилась при поддержке гранта Российского научного фонда № 12-15-00010.

Цель работы: выявление закономерностей и сравнительный анализ структуры, фазового состава и дефектной субструктуры, формирующихся на различных расстояниях по центральной оси и по выкружке в головке рельсов после различных сроков эксплуатации.

Реализация данной цели потребовала решения следующих задач: 1. Исследование структуры, фазового состава, дефектной субструктуры, поверхности разрушения и трибологических свойств рельсов по центральной оси после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто.

2. Установление закономерностей формирования структурно-фазовых состояний, дислокационной субструктуры и микротвердости по выкружке рельсов после пропущенного тоннажа 500 млн. тонн брутто.

3. Изучение структуры, фазового состава, дефектной субструктуры и поверхности разрушения рельсов на различном расстоянии по центральной оси после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто.

4. Выявление закономерностей формирования структурно-фазовых состояний, дефектной субструктуры и свойств металла выкружки после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто.

5. Количественная оценка механизмов упрочнения поверхности рельсов по центральной оси и по выкружке после различных сроков эксплуатации.

Научная новизна. Впервые установлены количественные закономерности эволюции структуры, фазового состава, дефектной субструктуры, трибологиче-ских свойств и поверхности разрушения на различном расстоянии от поверхности катания рельсов после различных сроков эксплуатации (пропущенный тоннаж 500 и 1000 млн. т брутто). Произведена количественная оценка механизмов упрочнения поверхности головки рельсов на центральной оси и на выкружке после различных сроков эксплуатации.

Достоверность экспериментальных результатов и обоснованность выводов обеспечиваются корректностью постановки задач исследования, комплексным подходом к их решению с использованием современных методов и методик, широким привлечением статистических методов обработки результатов, анализом литературных данных и критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими исследователями.

Научная и практическая значимость работы. Сформирован банк данных о закономерностях формирования структуры, фазового состава, дефектной субструктуры и поверхности разрушения в головке рельсов после длительной эксплуатации (пропущенный тоннаж 500 и 1000 млн. т брутто). Выполнен сравнительный послойный анализ по центральной оси и по выкружке структурно-фазовых состояний и дислокационной субструктуры, формирующихся после раз-

личных сроков эксплуатации. Выявлена физическая природа и механизмы упрочнения поверхности рельсов в процессе длительной эксплуатации.

Научные результаты работы могут быть использованы для развития теории структурно-фазовых превращений в сталях, а основные положения диссертации представляют интерес как учебный материал в курсе лекций по физике конденсированного состояния, физического материаловедения, металловедения и термообработки, обработки металлов давлением.

Практическая значимость подтверждена актом использования результатов в рельсобалочном производстве ОАО «Евраз-ЗСМК» и справками ООО ИЦ «Спецтехнологии», Омского государственного технического университета, Сибирского государственного индустриального университета.

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследования, обработке и анализе результатов исследований методами современного физического материаловедения, сопоставлении полученных данных с результатами других авторов, написании статей и тезисов докладов, формулировании основных выводов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Совокупность результатов исследований структуры, фазового состава, дефектной субструктуры, трибологических свойств и поверхности разрушения головки рельсов по центральной оси после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто.

2. Градиентный характер структурно-фазовых состояний и свойств головки рельсов по выкружке после пропущенного тоннажа 500 млн. т брутто.

3. Результаты изучения структуры, фазового состава, дислокационной субструктуры и поверхности разрушения головки рельсов на различном расстоянии по центральной оси после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто.

4. Установленные закономерности формирования структурно-фазовых состояний и свойств головки рельсов по выкружке после пропущенного тоннажа 1000 млн. т брутто.

5. Результаты количественной оценки механизмов упрочнения поверхности головки рельсов по центральной оси и по выкружке после различных сроков эксплуатации.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует специальности 01.04.07. - Физика конденсированного состояния пп. 1 и 7 (п. 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления», п. 7 «Технические и технологические приложения физики конденсированного состояния»).

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях, чтениях, семинарах и школах: Международном симпозиуме «Перспективные материалы и технологии», Витебск, Беларусь, 2015; 6-ой Международной конференции «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов», Москва, 2015; XIX Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов», Самара, 2015; II Байкальском материаловедческом форуме, Улан-Удэ, 2015; 6-ом Международном семинаре «Effect of external influences on the strength and plasticity of metals and alloys», Барнаул, 2015; Международном семинаре «Структурные основы модифицирования материалов», Обнинск, 2015; II Всероссийской научной конференции молодых ученых «Перспективные материалы в технике и строительстве», Томск, 2015; IX Российской научно-технической конференции «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций», Екатеринбург, 2015; VII Международной школе «Физическое материаловедение», Тольятти, 2016; XXIII Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», Тольятти, 2016; XXII Петербургских чтениях по проблемам прочности, Санкт-Петербург, 2016; VIII-ой Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур ПР0СТ-2016», Москва, 2016;

VI Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология в третьем тысячелетии», Томск, 2016; Международной научно-технической конференции «Пром-Инжиниринг», Челябинск, 2016; VII Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в машиностроении», Юрга, 2016; LVII Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», Севастополь, 2016; IX Международной конференции «Фазовые превращения и прочность кристаллов», Черноголовка, 2016; XIV Международной школе-семинаре «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах», Барнаул, 2016.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 35 работах: в 22 статьях, в том числе 9 - в журналах, входящих в Перечень, рекомендованный ВАК для публикации результатов диссертационных исследований, и 13 статьях в зарубежных и переводных изданиях, 1 монографии, остальные - в трудах всероссийских и международных конференций и других научных мероприятий.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация включает в себя введение, 6 глав, основные выводы, список литературы из 256 наименований, приложение, изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 81 рисунок, 9 таблиц.

ГЛАВА 1 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ РЕЛЬСОВ.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Общие представления

Под износом понимается изменение размеров, формы, массы или состояния поверхности изделия при трении и других контактных воздействиях [1]. Применительно к рельсам при движении область контакта «колесо-рельс» подвергается циклическим нагрузкам, которые являются причиной различных видов изнашивания [2].

В четвертую группу дефектов и повреждений объединены все виды износа и смятия рельсов. Важность таких повреждений определяется, во-первых, тем, что около 15 % всех рельсов, снимаемых в порядке одиночной замены, выходит из строя по этой причине. Во-вторых, превышение на некоторых участках пути допустимых норм по какому-нибудь виду износа или смятию приводит к необходимости преждевременного проведения сплошной смены рельсов.

Различают следующие виды износа рельсов [1]:

• вертикальный (замеряется по оси рельса, мм);

• боковой (замеряется по горизонтали на глубине 13 мм от фактического положения поверхности катания, мм);

• приведенный (вычисляется как сумма вертикального и половины бокового износа, мм).

Кроме того, износ может быть равномерным по всей длине рельса, местным (например, в зоне сварки или на некотором расстоянии от болтового стыка) и волнообразным. По своей природе он всегда связан с относительным перемещением двух сжатых тел.

Разные виды (механизмы) износа при этом реализуются в зависимости от скорости относительного перемещения поверхностей и давления тел друг на друга. Многочисленные исследования показали, что износ колеса и рельса зависит от проскальзывания вдоль и особенно поперек направления качения колеса по рельсу, давления, скорости движения, динамических воздействий и ряда внутренних

характеристик материалов колеса и рельса. Механизмы износа во время приработки нового колеса или рельса отличаются от механизмов износа на основной стадии работы этой пары, когда зависимость износа от пропущенного тоннажа линейна.

Существуют следующие механизмы износа рельсов [1]:

• пластическая деформация тонких поверхностных слоев, образование трещин, соскальзывание металлических частиц износа и унос граничных слоев;

• окисление металла и унос частиц оксидов;

• образование тонких мартенситных слоев (белый слой) и их унос;

• образование и срез мостиков схватывания между колесом и рельсом;

• микрорезание (пропахивание) твердыми частицами, образовавшимися на поверхности одного из тел, поверхности другого тела с уносом микростружки.

Изменение формы головки рельсов также может быть связано со смятием, вызванным пластической деформацией.

На интенсивность износа влияет много факторов: радиус кривой и тщательность ее содержания в соответствии с заданными параметрами; профиль пути (подъем, площадка или спуск); применение лубрикаторов; использование подталкивания составов и рекуперативного торможения; скорость движения и возвышение наружного рельса. По интенсивности износ рельсов подразделяется на нормальный, ускоренный и катастрофический. Условными границами для такой классификации являются следующие значения интенсивности изнашивания боковой поверхности головки рельса: менее 2 мм/100 млн. т. пропущенного груза -нормальный; в интервале 2 - 10 мм/100 млн. т. - ускоренный, более 10 мм/100 млн. т. - катастрофический.

Износ рельсов - сложное явление, зависящее от многих эксплуатационных факторов и качества рельсового металла. В начальный период эксплуатации после укладки новых рельсов происходит их повышенный износ.

Это объясняется приработкой поверхности катания рельсов к поверхности катания колес подвижного состава и наличием на поверхности рельса слоя обез-

углероженного металла. В дальнейшем интенсивность износа уменьшается, так как происходит упрочнение поверхностных слоев металла головки рельсов в результате наклепа, создаваемого проходящими колесами. При этом твердость вблизи поверхности катания у нетермоупрочненных рельсов повышается с НВ 240 - 260 до НВ 360 - 400, а у термоупрочненных рельсов — с НВ 340 - 360 до НВ 400 - 450.

Рисунок 1.1 - Профиль головки рельса с большим боковым износом [1]

После завершения приработки износ рельсов нарастает прямо пропорционально количеству прошедшего по рельсам груза брутто, поэтому интенсивность износа рельсов во времени в первую очередь определяется грузонапряженностью данного участка.

Интенсивность износа рельсов при эксплуатации во многом зависит от износостойкости рельсовой стали, которая, в свою очередь, определяется ее твердостью, химическим составом и структурой. Из рисунка 1.2 следует, что с повышением твердости рельсовой стали износ рельсов заметно уменьшается. В крутых кривых нетермоупрочненные рельсы иногда могут работать только 1 год, термически упрочненные - 3 года, термически упрочненные рельсы из заэвтекто-идной стали - 4 - 5 лет.

со

1,2

1,0

5 0,8

а>

>2

0)

0,6

0,4

0,2

О

I

Ль

шЬ д 1|| //

||

^ 260 280 300 320 340 360 380 400 420 Твердость рельсов НВ

I - рельсы с пластинчатой структурой металла вблизи поверхности катания (перлит, сорбит закалки); II - рельсы с зернистой структурой металла вблизи поверхности катания (сорбит отпуска) Рисунок 1.2 - Влияние структуры и твердости на износ рельсов [1]

Предельно допускаемые значения вертикального, бокового, приведенного, волнообразного и местного износа, при достижении которых рельсы относят к дефектным и подлежат замене в плановом порядке, приводятся в таблице 1.1.

Чрезмерный боковой износ головки рельса относится к дефекту 44.0. Он возникает у рельсов, лежащих на наружной (упорной) нити кривых радиусом менее 1000 м, под воздействием трения скольжения гребней набегающих колес. Набегание колеса на рельсы, лежащие в наружной нити кривой, происходит в результате перекосного движения тележки при вписывании экипажа при обязательном контакте между гребнем первого по ходу колеса и наружным рельсом. Между гребнями колес и внутренним рельсом всегда остается зазор, величина которого зависит от ширины колеи и расстояния между гребнями колес колесной пары. Следы касания гребней колес на рельсах, лежащих на внутренних нитях кривых, отсутствуют.

Динамическое воздействие подвижного состава особенно возрастает при особой форме смятия - так называемом волнообразном износе. Это распространенный в прошлом вид повреждений рельсов в виде чередующихся светлых и

темных пятен или полос - периодически повторяющихся неровностей на поверхности катания головки рельса - составляет в настоящее время менее 0,1 % одиночного изъятия рельсов и относится к дефекту 40.0.

Таблица 1.1 - Предельно допускаемые значения износа [1]

Вид износа и наименование путей, на которых эксплуатируются рельсы Допускаемые значения, мм, для рельсов типа

Р75, Р65 Р50 Легче Р50

Приведенный износ (вертикальный плюс половина бокового)

В главных путях при скорости движения пассажирских поездов 121 — 140 км/ч 9 7 —

В главных путях при грузонапряженности 25 млн. ткм брутто/км в год и более, скорости движения 120 км/ч и менее 12 10 8

В главных путях при грузонапряженности менее 25 млн. ткм брутто/км в год и в приемо-отправочных на линиях с грузонапряженностью более 25 млн. ткм брутто/км в год 16 13 9

В остальных приемо-отправочных путях 20 16 12

Во всех других станционных путях 22 19 15

Боковой износ головки рельса

В главных путях при скорости движения пассажирских поездов 121 - 140 км/ч 7 6 —

В главных и приемо-отправочных путях при грузонапряженности более 25 млн. ткм брутто/км в год и скорости движения 120 км/ч и менее 15 13 10

В главных путях при грузонапряженности менее 25 млн. т-км брутто/км в год и остальных приемо-отправочных путях 18 16 13

В других станционных путях - 18 15

Вертикальный износ

При стыковании рельсов двухголовыми накладками независимо от класса и категории путей, в которых эксплуатируются рельсы 13 10 10

Волнообразное, строго повторяющееся по всей длине смятие делят на две группы в зависимости от длины волны. Различают неравномерную волнообразную деформацию рельса с большой длиной волны (25 - 150 см) и короткие волнообразные неровности на головке рельсов с длиной волны 3 - 15 см. Волнообразные неровности на рельсах с разной длиной волны возникают по различным причинам.

Волнообразный износ и причины его образования изучали многие исследователи. Было установлено, что начальные длинные неровности на рельсах зарождаются в процессе прокатки под действием вибрации прокатных клетей и валков в поперечном и продольном направлениях. При эксплуатации рельсов начальные неровности способствуют возникновению неравномерной волнообразной деформации с длиной волны 25 - 150 см.

Образование на поверхности катания рифлей (коротких волнообразных неровностей с длиной волны 3 - 15 см и глубиной от 0,01 до 0,4мм) характерно для крутых кривых радиусом менее 400 м и обусловлено в основном эксплуатационными причинами. Длина волны определяется крутильными и поперечными колебаниями рельса, взаимодействием колес и рельсов, а также скоростью поездов.

1.2 Влияние различных факторов на эксплуатационную стойкость рельсов

В последние годы в отечественной и зарубежной литературе традиционно подробно освещаются вопросы, связанные с износом рельсов при эксплуатации [3 - 10]. Между дефектами износа и контактной усталости много общего: те и другие первоначально формируются в поверхностных слоях [11]. В настоящей работе отмечается, что для рельсового металла с повышенной твердостью износ меньше, меньше и толщина пластически деформированного слоя. Высокие скорости износа снижают контактную усталость за счет удаления поверхностных трещин. Отмечено, что начало постоянного износа совпадает с накоплением определенного уровня пластической деформации [12]. При сравнении износа рельсовой стали со структурами перлита и бейнита установлено, что первоначально более мягкая перлитная сталь в процессе эксплуатации упрочняется интенсивнее и сильнее со-

противляется износу [13, 14]. Естественно, что подобные заключения должны учитывать соотношения твердости в системе колесо-рельс [15], их структурно-фазовые состояния и химический состав. Как отмечено в монографии [16] применительно к рельсам обычно анализируют контактную усталость (Rolling contact fatigue (RCF)). Как показывает анализ последних исследований на RCF влияют многочисленные факторы [17 - 23]. Материаловедческие аспекты (наличие оксидов, форма и размеры карбидных частиц, содержание углерода, размер аустенит-ного зерна, термомеханические повреждения и т. п.) контактной усталости представлены в работе [17].

Выполненные исследования усталостного нагружения до разрушения при контролируемых напряжении и деформации показали примерно одинаковое число циклов до разрушения [18]. Присутствующее обезуглероживание поверхности новых рельсов [19] должно оказывать влияние на контактную усталость. Лабораторными исследованиями (двухдисковые испытания) установлено, что с увеличением глубины обезуглероживания износ рельсового диска увеличивается, а колесного - уменьшается. При этом возрастает скорость роста усталостных трещин [19]. Рост поверхностных трещин в рельсах может быть предсказан с большой точностью методами инженерной механики разрушения, а также на основе применения критерия плотности энергии деформации к анализу методом конечных элементов [20]. Как отмечено в работе [16], физическая природа и механизмы роста усталостных трещин являются предметом самого пристального внимания. В общем случае процесс усталости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кристаллической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дисклинаций, двойников, границ блоков и зерен и т.д.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро- и макроскопических трещин. При синусоидальном нагружении рельсовая сталь выдерживает в пять раз больше циклов до разрушения, чем при импульсном нагружении прямоугольной формы [21].

При усталостных испытаниях необходимо зафиксировать ранние стадии появления субмикротрещин [22] и, что особенно важно, установить места их зарож-

дения [23] и движущие силы роста [24]. Выбор химического состава рельсовой стали для различного типа дорог определяет контактно-усталостную прочность и наоборот. Выполненный сравнительный анализ механических свойств, микроструктуры, контактной усталости рельсов U71Mn и U75V железной дороги Гу-анджоу - Шенжень (КНР) [25] показал, что угол распространения трещин к поверхности рельсов U71Mn меньше, чем у U75V, хотя последняя более прочная. Смешанный тип разрушения (интер- и транскристаллитный) характерен для усталости U71Mn рельсов, тогда как он является транскристаллитным для U75V рельсов, что обеспечивает более легкое распространение трещин. На основании этого анализа сделан вывод о большем соответствии рельсов U71Mn для высокоскоростных магистралей [16].

Как показывает анализ эксплуатации рельсов, в тяжело нагруженных условиях за последнее время (50 лет) достигнут значительный прогресс в создании рельсов повышенной твердости от 248 НВ до более чем 400 НВ [26]. Для североамериканских железных дорог, где ежегодный транзит превышает 40 000 - 60 000 Мт, проблема разработки состава и термомеханического упрочнения является особо актуальной. В обзоре [26] авторы проанализировали рельсы премиум класса, произведенные в 2001 - 2005 гг. различными металлургическими компаниями и определили количественные параметры микроструктуры: межпластинчатое расстояние, размер перлитных колоний и предыдущих аустенитных зерен. Это позволило создать рельсы премиум класса с повышенными износостойкостью и сопротивлением усталости.

Обзор механизмов образования контактно-усталостных трещин за последние 20 лет выполнен в работах [16, 27 - 35]. В работе [27] показано, что образующаяся трещина имеет внутреннюю 3D решетку. Авторы считают, что основной причиной образования является поперечное разрушение «белого» слоя, при этом учитывается, что микроструктура считается крайне анизотропной.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Перегудов, Олег Александрович, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шур, Е. А. Повреждения рельсов [Текст] / Е. А. Шур. - Москва : Интекст, 2012.- 225 с.

2. Шейнман, Е. Износ рельсов [Текст] / Е. Шейнман // Трение и износ. -2012. - Т. 33. - № 4. - С. 413-422.

3. Анисимов, П. С. влияние конструкции и параметров тележек на износ колес и рельсов [Текст] / П. С. Анисимов // Железнодорожный транспорт. - 1999. -№ 6. - C. 38-42.

4. Богданов, В. М. Об износе колес и рельсов [Текст] / Богданов В. М., Бертнева Л. И. // Железнодорожный транспорт. 1999. - № 7. - С. 48-51.

5. Богданов, В. М. Об износе колес и рельсов [Текст] / В. М. Богданов, Л. И. Бертнева // Железнодорожный транспорт. 1999. - № 10. - С. 28-32.

6. Влияние износа рельсов и лубрикации на взаимодействие экипажа пути [Текст] // Железные дороги мира. - 2003. - № 9. - С. 66-70.

7. Ермаков, В. М. Анализ эффективности работы дорог по снижению изно-сов «колесо-рельс» [Текст] / В. М. Ермаков // Железнодорожный транспорт. -2005. - № 7. - С. 58-64.

8. Лысюк, В. С. О причинах схода вагонов и износа рельсов в кривых [Текст] / В. С. Лысюк // Железнодорожный транспорт. - 2004. - № 11. - C. 50-52.

9. Методы устранения износа колес и рельсов [Текст] / В. В. Шаповалов и [др.] // Железнодорожный транспорт. - 2004. - № 3. - C. 108-111.

10. Пути износа колес и рельсов [Текст] // Железные дороги мира. - 2002. -№ 4. - C. 65-72.

11. Zhong, W. Experimental investigation between rolling contact fatigue and wear of high-speed and heavy-haul railway and selection of rail material / W. Zhong, J. J. Hu, P. Shen et.al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 2485-2493.

12. Tyfour, W. R. The steady state wear behavior of pearlitic rail steel under dry rolling-sliding contact conditions / W. R. Tyfour, J. H. Beynon, A. Kapoor // Wear. -1995. - Vol. 180. - P. 79-89.

13. Lee, K. M. Wear of conventional pearlitic and improved bainitic rail steels / K. M. Lee, A. A. Polycarpou // Wear. - 2005. - Vol. 259. - P. 391-399.

14. Lee, K. M. Microscale experimental and modeling wear studies of rail steels / K. M. Lee, A. A. Polycarpou // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 1174-1180.

15. Singh, U. P. Wear investigation of wheel and rail steels under conditions of sliding and rolling-sliding contact with particular regard to microstructural parameters / U. P. Singh, R. Singh // Wear. - 1993. - Vol. 170. - P. 93-99.

16. Громов, В. Е. Микроструктура закаленных рельсов [Текст] / В. Е. Громов, А. Б. Юрьев, К. В. Морозов, Ю. Ф. Иванов. - Новокузнецк : Изд-во «ИнтерКузбасс», 2014. - 213 с.

17. Shur, E. A. Physical metallurgy aspects of rolling contact fatigue of rail steels / E. A. Shur, N. Ya. Bychkova, S. M. Trushevsky // Wear. - 2005. - Vol. 258. - P. 1165 - 1171.

18. Ahlstrôm, J. Fatigue behavior of rail steel - a comparison between strain and stress controlled loading / J. Ahlstrôm, B. Karlsson // Wear. - 2005. - Vol. 258. - P. 1187-1193.

19. Carroll, R. I. Decarburisation and rolling contact fatigue or a rail steel // R. I. Carroll, J. H. Beynon // Wear. - 2006. - Vol. 260. - P. 523-537.

20. Jeong, D. Y. Fatugue crack growth of surface cracks in the rail web // D. Y. Jeong, O. Orringer // Theor. Appl. Fract. Mech. - 1989. - Vol. 1. - P. 45-58.

21. Cheng, Y. Fatigue behavior of a rail steel under low and high loading rates / Y. Cheng, D. Chen, F. Nogata // Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. - 1997. - Vol. 17 (1). - P. 113-118.

22. Garnham, J. E. Very early stage rolling contact fatigue crack growth in pearlitic rail sreels / J. E. Garnham, C. L. Davis // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 100-112.

23. Josefson, B. L. Assessment of uncertainties in life prediction of fatigue crack initiation and propagation in welded rails / B. L. Josefson, J. W. Ringsberg // International Journal of Fatigue. - 2009. - Vol. 31. - P. 1413-1421.

24. Canadinc, D. Analysis of surface crack growth under rolling contact fatigue / D. Canadinc, H. Sehitoglu, K. Verzal // International Journal of Fatigue. - 2008. - Vol. 30. - P. 1678-1689.

25. Zhong, W. A study of rolling contact fatigue crack growth in U75V and U71Mn rails / W. Zhong, J. J. Hu, Z. B. Li. et.al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 388392.

26. Olivares, R. O. Advanced metallurgical alloy design and thermomechanical processing for rails steels for North American heavy haul use / R. O. Olivares, C. I. Garcia, A. DeArdo et al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 364-373.

27. Steenbergen, Michael. On the mechanism of squat formation on train rails -Part I: Origination / Michael Steenbergen, Rolf Dollevoet // International Journal of F a-tigue. - 2013. - Vol. 47. - P. 361-372.

28. Bold, P. E. Shear mode crack growth and rolling contact fatigue / P. E. Bold, M. W. Brown, R. J. Allen // Wear. - 1991. - Vol. 144. - P. 307-317.

29. Clayton, P. Tribological aspects of wheel-rail contact: A review of recent experimental research / P. Clayton // Wear. - 1996. - Vol. 191. - P. 170-183.

30. Kondo, K. Cause, increase, diagnosis, countermeasures and elimination of Shinkansen shelling / K. Kondo, K. Yoroizaka, Y. Sato // Wear. - 1996. - Vol. 191. - P. 199-203.

31. Ishida, M. Experimental study on rolling contact fatigue from the aspect of residual stress / M. Ishida, N. Abe // Wear. - 1996. - Vol. 191. - P. 65-71.

32. Carroll, R. Rolling contact fatigue of white etching layer: Part 1: Crack morphology / R. Carroll, J. Beynon // Wear. - 2007. - Vol. 262 (9-10). - P. 1253-1266.

33. Li, Z. An investigation into the causes of squats - Correlation analysis and numerical modeling / Z. Li, X. Z. C. Esveld, R. Dollevoet, et al. // Wear. - 2008. - Vol. 265 (9-10). - P. 1349-1355.

34. Li, Z. Squat growth - some observations and the validation of numerical predictions / Z. Li, R. Dollevoet, M. Molodova, et al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 148-157.

35. Li, Z. Squats on railway rails. - In: Wheel-rail interface handbook / R. Lewis, U. Olofsson eds. - Cambridge: Woodhead Publishing, 2009. P. 409-436.

36. Sarvesh, Pal. Metallurgical and physical understanding of rail squat initiation and propagation / Pal Sarvesh, Valente Carlos, Daniel William, et al. // Wear. - 2012. -Vol. 284 - 285. - P. 30-42.

37. Carroll, R. Rolling contact fatigue of white etching layer: Part 1: Crack morphology / R. Carroll, J. Beynon // Wear. - 2007. - Vol. 262 (9-10). - P. 1253-1266.

38. Grassie, S. Alleviation of rolling contact fatigue on Sweden's heavy haul railway / S. Grassie, P. Nilsson, K. Bjurstrom, et al. // Wear. - 2002. - Vol. 253 (1-2). - P. 42-53.

39. Li, Z. An approach to determine a critical size for rolling contact fatigue initiating from rail surface defects / Z. Li, X. Zhao, R. Dollevoet // International Journal of Rail Transportation. - 2017. - Vol. 5 (1). - P. 16-37.

40. Cannon, D. F. Rail rolling contact fatigue Research by the European Rail Research Institute / D. F. Cannon, H. Pradier // Wear. - 1996. - Vol. 191 (1-2). - P. 1-13.

41. Matsuda, H. On-site investigation and analysis of flaking damage leading to rail break / H. Matsuda, Y. Sato, Y. Kanematsu, et al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 168-173.

42. Steenbergen, M. On the mechanism of squat formation on train rails. Part I: Origination / M. Steenbergen, R. Dollevoet // International Journal of Fatigue. - 2013. -Vol. 47. - P. 361-372.

43. Lojkowski, W. Nanostructure formation on the surface of railway tracks / W. Lojkowski, M. Djahanbakhsh, G. Burkle, et al. // Materials Science and Engineering A. - 2001. - Vol. 303. - P. 197-208.

44. Kabo, E. A simplified index for evaluating subsurface initiated rolling contact fatigue from field measurements / E. Kabo, R. Enblom, A. Ekberg // Wear. - 2011. -Vol. 271. - P. 120-124.

45. Ekberg, A. Wheel rail rolling contact fatigue-probe, predict, prevent. - In: Proceeding of the 9th International Conference on Contact Mechanics and Wear of Rail

Wheel Systems. / A. Ekberg, B. Akesson, E. Kabo. - Chengdu, China, 2012. - P. 2941.

46. Bower, A. F. Plastic flow and shakedown of the rail surface in repeated wheel-rail contact / A. F. Bower, K. L. Johnson // Wear. - 1991. - Vol. 144. - P. 1-18.

47. Akama, M. Development of finite element model for analysis of rolling contact fatigue cracks in wheel/rail systems / M. Akama // Quarterly Report of RTRI. - 2007. -Vol. 48. - P. 8-14.

48. Matsui, M. Evaluation of material deterioration of rails subjected to rolling contact fatigue using x-ray diffraction / M. Matsui, Y. Kamiya // Wear. - 2013. - Vol. 304. - P. 29-35.

49. John, E. G. The role of deformed rail microstructure on rolling contact fatigue initiation / E. G. John, L. D. Claire // Wear. - 2008. - Vol. 265 (9-10). - P. 1363-1372.

50. Jungwon, S. Fatigue crack growth behavior of surface crack in rails / S. Jungwon, K. Seokjin, J. Hynukyu, et al. // Procedia Engineering. - 2010. - Vol. 2 (1). -P. 865-872.

51. Mishra, N. S. Defect in rails / N. S. Mishra, V. Romanaswamy, Sanak Mishra. // Sadnaha. - 1996. - Vol. 9. - № 4. - P. 345-369.

52. Kumar, S. Influence of car tonnage and wheel adhesion on rail and wheel wear: a laboratory study / S. Kumar, P. K. Krishnamoorthy, D. L. Prasanna Rao // Journal of engineering for industry. - 1986. - Vol. 108. - Iss. 1. - P. 48-58.

53. Zhu, Y. Friction between wheel and rail: A pin-on-disc study of environmental conditions and iron oxides / Y. Zhu, U. Olofsson, H. Chen // Tribology Letters. - 2013. - Vol. 52. - Iss. 2. - P. 327-339.

54. Ворожищев, В. И. Структурно-фазовый анализ рельсов из бейнитной стали [Текст] / В. И. Ворожищев, Ю. Ф. Иванов, Л. В. Корнева [и др.]. // Известия вузов. Черная металлургия. - 2006. - № 10. - С. 38-43.

55. Козырев, Н. А. Железнодорожные рельсы из электростали [Текст] / Н. А. Козырев // Электрометаллургия. - 2010. - № 9. - C. 2-5.

56. Корнева, Л. В. Разработка химического состава и технологии термической обработки железнодорожных рельсов из стали бейнитного класса [Текст] / Л. В. Корнева // Автореф. ... дисс. канд. техн. наук. - Новокузнецк, 2007. - 23 с.

57. Lee, K. M. Micro/nano scale wear behavior of pearlitic and bainitic rail steels / K. M. Lee, A. A. Polycarpou // Proceedings of the World Tribology Congress III. -2005. - P. 795-796.

58. Вакуленко, И. А. Оптимальное структурное состояние металла железнодорожных колес и рельсов [Текст] / И. А. Вакуленко, О. Н. Перков, Н.Н. Грищен-ко // Черные металлы. - 2010. - № 2. - C. 20-23.

59. Kristian, J. Исследование металлургических основ износа рельсов [Текст] / J. Kristian // Железные дороги мира. - 2005. - № 10. - C. 16.

60. Григорович, К. В. Исследование структуры и металлургического качества рельсовых сталей разных производителей [Текст] / К. В. Григорович, А. С. Трушкникова, А. М. Арсенкин [и др.]. // Металлы. - 2006. - № 5. - C. 72-87.

61. Григорович, К. В. Перспективы использования карбидонитридообразую-щих элементов в углеродистых сталях с целью повышения комплекса их механических свойств [Текст] / К. В. Григорович, А. М. Арсенкин, К. Ю. Демин, В. Г. Моляров // Металлы. - 2011. - № 5. - C. 157.

62. Дерябин, А. А. Роль ванадия в повышении качества рельсовой стали [Текст] / А. А. Дерябин, А. А. Смирнов // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2010. - № 2. - C. 16-20.

63. Абдурашитов, А. Ю. Рельс с улучшенным профилем [Текст] / А. Ю. Аб-дурашитов // Путь и путевое хозяйство. - 2011. - № 2. - C. 5-10.

64. Дорофеев, С. В. Анализ влияния остаточных напряжений, возникающих из-за неравномерности деформации при прокатке, на концевую кривизну рельсов [Текст] / С. В. Дорофеев, В. В. Дорофеев, А. Б. Юрьев [и др.]. // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2009. - № 4. - C. 12-17.

65. Гарбер, А. К. Анализ различных вариантов раскисления рельсовой стали в условиях ОАО НТМК [Текст] / А. К. Гарбер, А. М. Арсенкин, К. В. Григорович [и др.]. // Электрометаллургия. - 2008. - № 10. - С. 1-10.

66. Самойлович, Ю. А. Возможности производства железнодорожных рельсов повышенной прочности с минимальным короблением [Текст] / Ю. А. Самойлович // Металлург. - 2011. - № 12. - С. 57-64.

67. Козырев, Н. А. Возможности улучшения качества рельсовой стали [Текст] / Н. А. Козырев, Д. В. Бойков // Электрометаллургия. - 2012. - № 1. - С. 30-33.

68. Юнин, Г. Н. Воплощение идей академика И.П. Бардина в развитии рельсового производства в России [Текст] / Г. Н. Юнин, А. Б. Юрьев // Металлург. -2009. - № 1. - С. 60-62.

69. Павлов, В. В. Выбор технологии для термического упрочнения железнодорожных рельсов [Текст] / В. В. Павлов, Л. В. Корнева, Н. А. Козырев // Сталь. -2007. - № 3.- С. 82-84.

70. Добужская, А. Б. Качество современных отечественных рельсов [Текст] / А. Б. Добужская, Г. А. Галицын, В. А. Рейхарт // Черная металлургия. - 2010. - № 1331. - С. 47-54.

71. Дементьев, В. П. Корреляционный анализ износостойкости опытных рельсов производства ОАО «НКМК» в условиях РЖД [Текст] / В. П. Дементьев, А. Н. Авдеев, С. С. Черняк [и др.]. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2006. - № 4. - С. 106-109.

72. Евтушенко, А. А. Определение температуры при скольжение колеса по рельсу с учетом конвективного охлаждения свободных поверхностей [Текст] / А. А. Евтушенко, С. Я. Матысяк // ПМТФ. - 2003. - Т. 44. - № 1. - С. 123-130.

73. Хачатурьян, С. В. Оценка некоторых параметров эксплуатационной стойкости рельсовой стали энергоемкостью материала при пластической деформации [Текст] / С. В. Хачатурьян // Тяжелое машиностроение. - 2006. - № 2. - С. 27-28.

74. Кушнарев, А.В. Повышение эксплуатационной стойкости рельсов из конвертерной стали НТМК [Текст] / А. В. Кушнарев, Ю. П. Петренко, В. В. Матвеев, Е. С. Капустина // Сталь. - 2008. - № 6. - С. 75-77.

75. Юрьев, А. Б. Производство рельсов из непрерывнолитой электростали [Текст] / А. Б. Юрьев // Железнодорожный транспорт. - 2008. - № 2. - С. 38-39.

76. Павлов, В. В. Производство рельсов повышенной износостойкости [Текст] / В. В. Павлов, Л. А. Годик, Л. В. Корнева [и др.]. // Известия вузов. Черная металлургия. - 2007. - № 10. - С. 35-37.

77. Свейковски, У. Производство рельсов с использованием кассетных клетей и современной технологии [Текст] / У. Свейковски, Т. Нерцак // Черные металлы. - 2008. - № 1. - С. 32-37.

78. Юрьев, А. Б. Развитие производства рельсов из непрерывнолитых заготовок электростали [Текст] / А. Б. Юрьев // Металлург. - 2008. - № 2. - С. 44-45.

79. Дементьев, В. П. Разработка и исследование железнодорожных рельсов для Сибири [Текст] / В. П. Дементьев, Л. В. Корнева, А. П. Хоменко [и др.]. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2010. - № 3. - С. 87-89.

80. Дорофеев, С. В. Разработка новых способов прокатки и правки железнодорожных рельсов из непрерывнолитых заготовок на ОАО "НКМК" [Текст] / С. В., Дорофеев, В. В. Дорофеев, А. Б. Юрьев [и др.]. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2008. - № 12. - С. 32-35.

81. Павлов, В. В. Российские металлурги преодолевают отставание в качестве рельсов [Текст] / В. В. Павлов, Е. А. Шур, Г. Н. Юнин // Сталь. - 2007. - № 3. - С. 85-86.

82. Гречнева, М. В. Снижение бокового износа железнодорожных рельсов при помощи плазменного поверхностного упрочнения [Текст] / М. В. Гречнева, С. И. Медведев, А. Е. Неживляк // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2010. - № 6. - С. 29-34.

83. Кушнарев, А. В. Технические решения по совершенствованию промышленной технологии производства рельсовой стали [Текст] / А. В. Кушнарев, Ю. П. Петренко, П. В. Эккерт [и др.]. // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2009. - № 3. - С. 21-25.

84. Юрьев, А. Б. Технологические аспекты и качество рельсов из стали Э90АФ [Текст] / А. Б. Юрьев, Л. А. Годик, Н. А. Козырев [и др.]. // Сталь. - 2008. - № 7. - С. 101-104.

85. Не^с^ М. Улучшение характеристик и повышение надежности рельсов [Текст] / М. Не^^ // Железные дороги мира. - 2005. - № 3. - С. 14.

86. Пан, А. В. Разработка технологии производства рельсов с использованием природнолегированного ванадием чугуна [Текст] / А. В. Пан // Автореф. ... дисс. канд. наук. 1994. - 33 с.

87. Козырев, Н. А. Разработка и внедрение технологий выплавки в дуговых электропечах, внепечной обработки и непрерывной разливки стали, предназначенной для производства железнодорожных рельсов [Текст] / Н. А. Козырев // Ав-тореф. ... дисс. доктора техн. наук. - Москва, 2004. - 35 с.

88. Бида, Г. В. Исследование структуры, магнитных и механических свойств стали М74 и возможности неразрушающего контроля качества термоупрочнен-ных рельсов [Текст] / Г. В. Бида, А. П. Ничипурук, В. М. Камардин, А. В. Сташ-ков // Дефектоскопия. - 2005. - № 6. - С. 75-89.

89. Грачев, В. В. Градиентные структуры в рельсовой стали, формирующиеся при дифференцированной термической обработке и в процессе эксплуатации [Текст] / В. В. Грачев, В. Д. Сарычев, В. И. Петров, В. Е. Громов // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2003. - Т. 8. - № 4. - С. 586-588.

90. Мазутов, Н. А. Метод оценки механического состояния материала рельсов после длительной эксплуатации [Текст] / Н. А. Мазутов, Л. А. Сосновский, А. А. Кебиков // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2007. - № 8 - С. 49-54.

91. Дроздов, Ю. Н. Структурно-фазовые превращения в поверхностных слоях сталей при трении скольжения [Текст] / Ю. Н. Дроздов, П. И. Маленко // Трение и износ. - 2014. - Т. 35. - № 1. - С. 87-97.

92. Мешков, В. В. Исследование поверхностных слоев высоколегированных сталей при торможении [Текст] / В. В. Мешков, В. Л. Хренов, Р. С. Вареца, Д. А. Зоренко // Трение и износ. - 2010. - Т. 31. - № 4. - С. 371-97.

93. Сталинский, Д. В. Износостойкость закаленных рельсов и совершенствование технологии их производства [Текст] / Д. В. Сталинский, Д. К. Нестеров, А.

С. Рудюк, В. Е. Сапожков // Металлургическая и горнорудная промышленность. -2009. - № 4. - С. 64-68.

94. Глушко, М. И. Система «колесо-рельс» работа на износ [Текст] / М. И. Глушко // Путь и путевое хозяйство. - 2011. - № 6. - С. 6-12.

95. Буйносов, А. П. Еще раз об износе колеса и рельса [Текст] / А. П. Буйносов // Путь и путевое хозяйство. - 2010. - № 9. - С. 23-27.

96. Oscar, Arias-Cuevas. A laboratory investigation on the influence of the particle size and slip during sanding on the adhesion and wear in the wheel-rail contact / Arias-Cuevas Oscar, Li Zili, Lewis Roger // Wear. 2011. Vol. 271. - P. 14-24.

97. Hua, Chen. Estimation of wheel/rail adhesion coefficient under wet condition with measured boundary friction coefficient and real contact area / Chen Hua, Ishida Makoto, Namura Akira etc. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 32-39.

98. Hisayo, Doi. A new experimental device to investigate creep forces between wheel and rail / Doi Hisayo, Miyamoto Takefumi, Nishiyama Yukio, Ohe Shintaro, Kamachi Hideya // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 40-46.

99. Junichi, Suzumura. In situ X-ray analytical study on the alteration process of iron oxide layers at the railhead surface while under railway traffic / Suzumura Junichi, Sone Yasutomo, Ishizaki Atsushi etc. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 47-53.

100. Jon, Sundh. Relating contact temperature and wear transitions in a wheel-rail contact / Sundh Jon, Olofsson Ulf. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 78-85.

101. Olivares, Ordóñez R. Advanced metallurgical alloy design and thermomechanical processing for rails steels for North American heavy haul use / R. Ordóñez Olivares, C. I. Garcia, A. DeArdo, S. Kalay, F. C. Robles Hernández // Wear. - 2011. - Vol. 271. - P. 364-373.

102. Kolubaev, A. Scale-dependent subsurface deformation of metallic materials in sliding / A. Kolubaev, S. Tarasov, O. Sizova, E. Kolubaev // Tribology Int. - 2010. -Vol. 43. - No. 4. - P. 695-699.

103. Panin, V. E. Subsurface layer formation during sliding friction / V. E. Panin, A. V. Kolubaev, S. Yu. Tarasov, V. L. Popov // Wear. - 2002. - No. 10-11. - P. 860-867.

104. Рубцов, В. Е. Одномерная модель неоднородного сдвига при трении скольжения [Текст] / В. Е. Рубцов, С. Ю. Тарасов, А. В. Колубаев // Физическая мезомеханика. - 2012. - Т. 15. - № 4. - С. 103-108.

105. Тарасов, С. Ю. Анализ макроскопических полей деформации при трении скольжения [Текст] / С. Ю. Тарасов, В. Е. Рубцов, А. В. Колубаев, В. В. Горбатен-ко // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2013. - Т. 56. - № 7-2. - С. 350-355.

106. Рубцов, В. Е. Неоднородность деформации и сдвиговая неустойчивость материала при трении [Текст] / В. Е. Рубцов, С. Ю. Тарасов, А. В. Колубаев // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2011. - № 11/3. - С. 215-220.

107. Монин, А. С. Статистическая гидромеханика. Т. 1 [Текст] / А. С. Монин, А. М. Яглом. - Москва : Наука, 1967. - 640 с.

108. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика [Текст] / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. - Москва : Физматлит, 2006.

109. Тарасов, С. Ю. Сдвиговая неустойчивость в подповерхностном слое материала при трении [Текст] / С. Ю. Тарасов, В. Е. Рубцов // ФТТ. - 2011. - Т. 53. -№ 2. - С. 336-340.

110. Тарасов, С. Ю. Формирование поверхностного слоя с наноразмерной зе-ренно-субзеренной структурой при трении пары медь - инструментальная сталь [Текст] / С. Ю. Тарасов, А. В. Колубаев // МиТОМ. - 2010. - № 4. - С. 44-48.

111. Tarasov, S. Subsurface shear instability and nanostructuring of metals in sliding / S. Tarasov, V. Rubtsov, A. Kolubaev // Wear. - 2010. - Vol. 268. - No. 1. - P. 59-66.

112. Сарычев, В. Д. Фильтрационная модель пластической деформации материалов [Текст] / В. Д. Сарычев, С. А. Невский, Е. В. Черемушкина [и др.]. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2014. - Т. 11. - № 1. -С. 127-130.

113. Сарычев, В. Д. Гидродинамическая модель образования наноструктурных слоев [Текст] / В. Д. Сарычев, А. Ю. Грановский, С. Н. Старовацкая, В. Е. Громов // Известия вузов. Черная металлургия. - 2012. - № 6. - С. 87-89.

114. Грановский, А. Ю. Модель формирования внутренних нанослоев при сдвиговых течениях материалов [Текст] / А. Ю. Грановский, В. Д. Сарычев, В. Е. Громов // Журнал технической физики. - 2013. - Т. 83. - № 10. - С. 155-158.

115. Сарычев, В. Д. Образование наноразмерных структур в металлах при воздействии импульсных плазменных струй электрического взрыва [Текст] / В. Д. Сарычев, Е. С. Ващук, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Письма в Журнал технической физики. - 2010. - Т. 36. - № 14. - С. 41-48.

116. Valiev, R. Z. Nanostructuring of metals by severe plastic deformation for advanced properties / R. Z. Valiev // Nature Materials. - 2004. - Vol. 3. - Р. 511-516.

117. Xu, C. The evolution of homogeneity and grain refinement during equal-channel angular pressing.: A model for grain refinement in ECAP / C. Xu, Furukawa M., Horita Z. and Langdon T. G. // Mater Sci Eng A. - 2005. - Vol. 398. - P. 66-76.

118. Langdon, T. G. The principles of grain refinement in equal-channel angular pressing / T. G. Langdon // Mater Sci Eng A. - 2007. - Vol. 462. - P. 3-11.

119. Baik, S. C. Dislocation density-based modeling of deformation behavior of aluminium under equal channel angular pressing / S. C. Baik, Estrin Y., H. S. Kim and R. J. Hellmig // Mater Sci Eng A. - 2003. - Vol. 351. - P. 86-97.

120. Rezvanian, O. Inelastic Contact Behavior of Crystalline Asperities in rf MEMS Devices / O. Rezvanian, M. A. Zikry // J. Eng. Mater. Technology. - 2009. - Vol. 131.

- P. 011002-1-011002-10.

121. Böhlke, T. Geometrically Non-Linear Modeling of the Portevin-Le Chatelier Effect / T. Böhlke, G. Bondar, Y. Estrin, M. A. Lebyodkin // Comp. Mater. Sci. - 2009.

- Vol. 44. - P. 1076-1088.

122. Hosseini, E. The effect of ECAP die shape on nano-structure of materials / E. Hosseini, M. Kazeminezhad // Comput Mater Sci. - 2009. - Vol. 44. - P. 962-967.

123. Chen, E. Multiscale Modelling of Back-Stress during Equal-Channel Angular Pressing / E. Chen, L. Duchene, A. M. Habraken, B. Verlinden // Rev. Adv. Mater. Sci.

- 2010. - Vol. 25. - P. 23-31.

124. Nijs, O. Sub-structure strengthening and work hardening of an ultra-fine grained aluminium-magnesium alloy / O. Nijs, B. Holmedal, J. Friis, E. Nes // Mater Sci Eng A. - 2008. - Vol. 483-484. - P. 51-53.

125. Kamikawa, N. Strengthening mechanisms in nanostructured high-purity aluminium deformed to high strain and annealed / N. Kamikawa, X. Huang, N. Tsuji, N. Hansen // Acta Mater. - 2009. - Vol. 57. - P. 4198-4208.

126. Huang, X. Strengthening mechanisms in nanostructured aluminum / X. Huang, N. Kamikawa, N. Hansen // Mater. Sci. Eng A. - 2008. - Vol. 483-484. - P. 102-104.

127. Toth, L. S. A model of grain fragmentation based on lattice curvature / L. S. Toth, Y. Estrin, R. Lapovok, C. Gu // Acta Mater. - 2010. - Vol. 58. - P. 1782-1794.

128. Qiao, X. G. A model of grain refinement and strengthening of Al alloys due to cold severe plastic deformation / X. G. Qiao, N. Gao, M. J. Starink // Philosophical Magazine. - 2012. - Vol. 92. - P. 446-470.

129. Zerbst, U. Damage tolerance investigations on rails / U. Zerbst, M. Schodel, R. Heyder // Engineering Fracture Mechanics. - 2009. - Vol. 76 (17). - P. 2637-2653.

130. Zerbst, U. Introduction to the damage tolerance behaviour of railway rails - a review / U. Zerbst, R. Lunden, K.-O. Edel, et al. // Engineering Fracture Mechanics. -2009. - Vol. 76 (17). - P. 2563-2601.

131. Thakkar, N. A. Rail-wheel interaction monitoring using Acoustic Emission: A laboratory study of normal rolling signals with natural rail defects / N. A. Thakkar, J. A. Steel, R. L. Reuben // Mechanical Systems and Signal Processing. - 2010. - Vol. 24 (1). - P. 256-266.

132. Wen, Z. Effect of a scratch on curved rail on initiation and evolution of plastic deformation induced rail corrugation / Z. Wen, X. Jin, X. Xiao, et al. // International Journal of Solids and Structures. - 2008. - Vol. 45 (7-8). - P. 2077-2096.

133. Jianxi, W. Probabilistic prediction model for initiation of RCF cracks in heavy-haul railway / W. Jianxi, X. Yude, L. Songliang, et al. // International Journal of Fatigue. - 2011. - Vol. 33 (2). - P. 212-216.

134. Mohammadzadeh, S. Reliability analysis of fatigue crack initiation of railhead in bolted rail joint / S. Mohammadzadeh, M. Sharavi, H. Keshavarzian // Engineering Failure Analysis. - 2013. - Vol. 29. - P. 132-148.

135. Zefeng, Wen. Three-dimensional elastic-plastic stress analysis of wheel-rail rolling contact / Wen Zefeng, Wu Lei, Li Wei, Jin Xuesong, Zhu Minhao // Wear. -2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 426-436.

136. Lei, Wu. Thermo-elastic-plastic finite element analysis of wheel/rail sliding contact / Wu Lei, Wen Zefeng, Li Wei, Jin Xuesong // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 437-443.

137. Xin, Zhao. The solution of frictional wheel-rail rolling contact with a 3D transient finite element model: Validation and error analysis / Zhao Xin, Li Zili // Wear. -2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 444-452.

138. Falomi, Stefano. Multibody modeling of railway vehicles: Innovative algorithms for the detection of wheel-rail contact points / Stefano Falomi, Monica Malvezzi, Enrico Meli // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 453-461.

139. Magheri, Silvia. An innovative wheel-rail contact model for multibody applications / Silvia Magheri, Monica Malvezzi, Enrico Meli, Andrea Rindi // Wear. - 2011.

- Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 462-471.

140. Johansson, Anders. Simulation of wheel-rail contact and damage in switches & crossings / Anders Johansson, Björn Pälsson, Magnus Ekh, Jens C. O. Nielsen, Mats K. A. Ander, Jim Brouzoulis, Elias Kassa // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 472481.

141. Sun, Y. Q. A numerical method using VAMPIRE modelling for prediction of turnout curve wheel-rail wear / Y. Q. Sun, C. Cole, P. Boyd // Wear. - 2011. - Vol. 271.

- Iss. 1-2. - P. 482-491.

142. Datsyshyn, O. P. Modeling of fatigue contact damages formation in rolling bodies and assessment of their lifetime / O. P. Datsyshyn, V. V. Panasyuk, A. Yu. Glazov // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 186-194.

143. Xia, Li. A new integrated model to predict wheel profile evolution due to wear / Xia Li, Xuesong Jin, Zefeng Wen, Dabin Cui, Weihua Zhang // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 227-237.

144. Pombo, Joao. Development of a wear prediction tool for steel railway wheels using three alternative wear functions / Joao Pombo, Jorge Ambrosio, Manuel Pereira, Roger Lewis, Rob Dwyer-Joyce, Caterina Ariaudo, Naim Kuka // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 238-245.

145. Vuong, T. T. Investigation of a transitional wear model for wear and wear-type rail corrugation prediction / T. T. Vuong, P. A. Meehan, D. T. Eadie, K. Oldknow, D. Elvidge, P. A. Bellette, W. J. Daniel // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 238245.

146. Franklin, F. J. Three-dimensional modelling of rail steel microstructure and crack growth / F. J. Franklin, A. Gahlot, D. I. Fletcher, J. E. Garnham, C. Davis // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 357-363.

147. Wen, Zefeng. Three-dimensional elastic-plastic stress analysis of wheel-rail rolling contact / Zefeng Wen, Lei Wu, Wei Li, Xuesong Jin, Minhao Zhu // Wear. -2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 426-436.

148. Wu, Lei. Thermo-elastic-plastic finite element analysis of wheel-rail sliding contact / Lei Wu, Zefeng Wen, Wei Li, Xuesong Jin // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 437-443.

149. Zhao, Xin. The solution of frictional wheel-rail rolling contact with a 3D transient finite element model: Validation and error analysis / Xin Zhao, Zili Li // Wear. -2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 444-452.

150. Falomi, S. Determination of wheel-rail contact points: Comparison between classical and neural network based procedures / S. Falomi, M. Malvezzi, E. Meli, A. Rindi // Meccanica. - 2009. - Vol. 44. - Iss. 6. - P. 661-686.

151. Meli, E. An innovative degraded adhesion model for multibody applications in the railway field / E.Meli, L. Pugi, A. Ridolfi // Multibody System Dynamics. - 2014. -Vol. 32. - Iss. 2. - P. 133-157.

152. Johansson, Anders. Simulation of wheel-rail contact and damage in switches & crossings / Anders Johansson, Björn Pälsson, Magnus Ekh, Jens C. O. Nielsen, Mats K. A. Ander, Jim Brouzoulis, Elias Kas // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - P. 472481.

153. Bogdanski, Stanislaw. Quasi-static and dynamic liquid solid interaction in 3D squat-type cracks / Stanislaw Bogdanski // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 2027.

154. Karttunen, K. The influence of track geometry irregularities on rolling contact fatigue / K. Karttunen, E. Kabo, A. Ekberg // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 78-86.

155. Vollebregt E. A. H. Numerical modeling of measured railway creep versus creep-force curves with contact / E. A. H. Vollebregt // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 87-95.

156. Fletcher, David. I. Numerical simulation of near surface rail cracks subject to thermal contact stress // David I. Fletcher / Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 96-103.

157. Sichani, Matin Sh. Comparison of non-elliptic contact models: Towards fast and accurate modelling of wheel-rail contact / Matin Sh. Sichani, Roger Enblom, Mats Berg. // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 111-117.

158. Sebes, Michel. A multi-Hertzian contact model considering plasticity / Michel Sebes, Hugues Chollet, Jean-Bernard Ayasse, Luc Chevalier // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 118-124.

159. Zhu, Y. An adhesion model for wheel-rail contact at the micro level using measured 3d surfaces / Y. Zhu, U. Olofsson // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 155-161.

160. Hardwick, C. Wheel and rail wear-Understanding the effects of water and grease / C. Hardwick, R. Lewis, D. T. Eadie // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - P. 198-204.

161. Ivanisenko, Yu. Microstructure modification in the Surface Layers of Railway Rails and Wheels: Effect of High Strain Rate Deformation / Yu. Ivanisenko, H. J. Fecht // Steel tech. - 2008. - Vol. 3. - No. 1. - P. 19-23.

162. Ivanisenko, Yu. Shear-induced a ^ y-transformation in nanoscale Fe-C composite / Yu. Ivanisenko, I. MacLaren, X. Sauvage, R. Z. Valiev, H.-J. Fecht // Acta Mater. - 2006. - Vol. 54. - P. 1659-1669.

163. Ning, Jiang-li. Tensile properties and work hardening behaviors of ultrafine grained carbon steel and pure iron processed by warm high pressure torsion / Jiang-li Ning, E. Courtois-Manara, L. Kurmanaeva, A. V. Ganeev, R. Z. Valiev, C. Kübel, Yu. Ivanisenko // Materials Science and Engineering: A. - 2013. - Vol. 581. - P. 8-15.

164. Ivanisenko, Yu. Annealing behavior of nanostructured carbon steel produced by severe plastic deformation / Yu. Ivanisenko, R. K. Wunderlich, R. Z. Valiev, H.-J. Fecht // Scripta Materialia. - 2003. - Vol. 49. - No. 10. - P. 947-952.

165. MacLaren, I. Early stages of nanostructuring of a pearlitic steel by high pressure torsion deformation / I. MacLaren, Yu. Ivanisenko, H.-J. Fecht, X. Sauvage, R. Z. Valiev. - Ultrafine Grained Materials IV. Ed. By E. T. Zhu et al. The Minerals, Metals & Materials Society, 2006. P. 1-6.

166. Ivanisenko, Yu. Stress- and Strain Induced Phase Transformations in Pearlitic Steels / Yu. Ivanisenko, W. Lojkowski, H.-J. Fecht // Materials Science Forum. - 2007. - Vol. 539-543. - P. 4681-4686.

167. Ivanisenko, Yu. The mechanism of formation of nanostructure and dissolution of cementite in a pearlitic steel during high pressure torsion / Yu. Ivanisenko, W. Lojkowski, R. Z. Valiev, H.-J. Fecht // Acta Mater. - 2003. - Vol. 51. - No. 18. - P. 5555-5570.

168. Meyers, M. A. Mechanical properties of nanocrystalline materials / M. A. Meyers, A. Mishra, D. J. Benson // Progress in Materials Science. - 2006. - Vol. 51. -P. 427-556.

169. Kumar, K. S. Mechanical behavior of nanocrystalline metals and alloys / K. S. Kumar, H. Van. Swygenhoven, S. Suresh // Acta Materialia. - 2003. - Vol. 51. - P. 5743-5774.

170. Lojkowski, W. The mechanical properties of the nanocrystalline layer on the surface of railway tracks / W. Lojkowski, Y. Millman, S. I. Chugunova, I. V. Goncharova, M. Djahanbakhsh, G. Bürkle, H.-J. Fecht // Materials Science and Engineering: A. - 2003. - V. 303. - No. 1-2. - P. 209-215.

171. Rigney, D. A. Examples of structural evolution during sliding and shear of ductile materials / D. A. Rigney, X. Y. Fu, J. E. Hammerberg, B. L. Holian, M. L. Falk // Scripta Materialia. - 2003. - Vol. 49. - No. 10. - P. 977-983.

172. Андриевский, Р. А. Прочность наноструктур [Текст] / Р. А. Андриевский, А. М. Глезер // УФН. - 2009. - Т. 179. - № 4. - С. 337-358.

173. Рыбин, В. В. Большие пластические деформации и разрушение металлов [Текст] / В. В. Рыбин. - Москва : Металлургия, 1986. - 224 с.

174. Глезер, А. М. О природе сверхвысокой пластической (мегапластической) деформации [Текст] / А. М. Глезер // Известия Ран. Серия физическая. - 2007. - Т. 71. - № 12. - С. 1767-1776.

175. Конева, Н. А. Физическая природа стадийности пластической деформации [Текст] / Н. А. Конева, Э. В. Козлов. - В кн.: Структурные уровни пластической деформации и разрушения / Под ред. В. Е. Панина. - Новосибирск : Наука, 1990. С. 123-186.

176. Гапонцев, В. Л. Диффузионные фазовые превращения в нанокристалли-ческих сплавах при интенсивной пластической деформации [Текст] / В. Л. Гапон-цев, В. В. Кондратьев // Доклады РАН. - 2002. - Т. 385. - № 5. - С. 684.

177. Мулюков, P. P. Деформационные методы наноструктурирования материалов: предпосылки, история, настоящее и перспективы [Текст] / P. P. Мулюков, A. A. Назаров, P. M. Имаев // Известия высших учебных заведений. Физика. -2008. - № 5. - С. 47-59.

178. Андриевский, Р. Л. Наноструктуры в экстремальных условиях [Текст] / Р. Л. Андриевский // Успехи физических наук. - 2014. - Т. 184. - № 10. - С. 10171032.

179. Фортов, В. Е. Экстремальные состояния вещества [Текст] / В. Е. Фортов. - Москва : Физматлит, 2010. - 303 с.

180. Zhang, P. Twin boundary: Stronger or weaker interface to resist fatigue cracking? / P. Zhang, Z. J. Zhang, L. L. Li, Z. F. Zhang // Scr. Mater. - 2012. - Vol. 66. - Iss. 11. - P. 854-859.

181. Chowdhury, Piyas B. Modeling fatigue crack growth resistance of nanocrystalline alloys / Piyas B. Chowdhury, Huseyin Sehitoglu, Richard G. Rateick, Hans J. Maier // Acta Mater. - 2013. - Vol. 61. - P. 2531-2547.

182. Глезер, А. М. Принципы создания многофункциональных конструкционных материалов нового поколения [Текст] / А. М. Глезер // Успехи физических наук. - 2012. - Т. 182. - № 5. - С. 559.

183. Тейтель, Е. И. О природе индуцируемых интенсивными пластическими деформациями структурных и фазовых превращений в твердых телах [Текст] / Е. И. Тейтель, Л. С. Метлов, Д. В. Гундеров, А. В. Корзников // Физика металлов и металловедение. - 2012. - Т. 113. - № 12. - С. 1230-1237.

184. Соснин, О. В. Усталость сталей при импульсном токовом воздействии [Текст] / О. В. Соснин, В. Е. Громов, Э. В. Козлов [и др.]. - Новокузнецк : изд. СибГИУ, 2004. - 464 с.

185. Spencer, M. Interference methods. - In: Fundamentals of Light Microscopy / M. Spencer. - Cambridge: Cambridge University Press, UK, 1982. P. 54-60.

186. Эгертон, Р. Ф. Физические принципы электронной микроскопии [Текст] / Р. Ф. Эгертон. - Москва : Техносфера, 2010. - 304 с.

187. Власов, А. И. Электронная микроскопия: учеб. пособие [Текст] / А. И. Власов, К. А. Елсуков, И. А. Косолапов. - Москва : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. - 168 с.

188. Ясников, И. С. Сканирующая электронная микроскопия как метод изучения микроскопических объектов электролитического происхождения [Текст] / И. С. Ясников, Ю. С. Нагорнов, И. В. Горбачев, Р. Р. Микеев, П. С. Садовников, Н. Ю. Шубчинская, А. В. Аминаров // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 1. - С. 758-764.

189. Нагорнов, Ю. С. Способы исследования поверхности методами атомно-силовой и электронной микроскопии [Текст] / Ю. С. Нагорнов, И. С. Ясников, М. Н. Тюрьков. - Тольятти: 2012. - 58 с.

190. Криштал, М. М. Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспек-тральный микроанализ в примерах практического применения [Текст] / М. М. Криштал, И. С. Ясников, В. И. Полунин, А. М. Филатов, А. Г. Ульяненков. - Москва : Техносфера, 2009. - 208 с.

191. Брандон, Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля [Текст] / Д. Брандон, У. Каплан. - Москва : Техносфера, 2004. - 384 с.

192. Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении [Текст] / Л. М. Утевский. - Москва : Металлургия, 1973. - 584 с.

193. Томас, Г. Просвечивающая электронная микроскопия материалов [Текст] / Г. Томас, М. Дж. Гориндж. - Москва : Наука, 1983. - 320 с.

194. Хрущов, М. М. Трение, износ и микротвердость материалов: избранные работы (к 120-летию со дня рождения) [Текст] / М. М. Хрущов. - Москва : Кра-санд, 2012. - 510 с.

195. Чернявский, В. С. Стереология в металловедении [Текст] / В. С. Чернявский. - Москва : Металлургия, 1977. - 280 с.

196. Салтыков, С. А. Стереометрическая металлография [Текст] / С. А. Салтыков. - Москва : Металлургия, 1970. - 376 с.

197. Хирш, П. Электронная микроскопия тонких кристаллов [Текст] / П. Хирш, А. Хови, П. Николсон [и др.]. - Москва : Мир, 1968. - 574 с.

198. Эндрюс, К. Электронограммы и их интерпретация [Текст] / К. Эндрюс, Д. Дайсон, С. Кноун. - Москва : Мир, 1971. - 256 с.

199. Конева, Н. А. Развороты кристаллической решетки и стадии пластической деформации [Текст] / Н. А. Конева, Д. В. Лычагин, Л. А. Теплякова и др. // Экспериментальное исследование и теоретическое описание дисклинаций. - Ленинград : ФТИ, 1984. - С. 161-164.

200. Конева, Н. А. Эволюция дислокационной структуры и стадии пластического течения поликристаллического железо-никелевого сплава [Текст] / Н. А.

Конева, Д. В. Лычагин, С. П. Жуковский [и др.] // ФММ. - 1985. - Т. 60. - № 1. -С. 171-179.

201. Конева, Н. А. Природа субструктурного упрочнения [Текст] / Н. А. Конева, Э. В. Козлов // Известия вузов. Физика. - 1982. - № 8. - С. 3-14.

202. Конева, Н. А. Полосовая субструктура в ГЦК-однофазных сплавах [Текст] / Н. А. Конева, Д. В. Лычагин, Л. А. Теплякова [и др.]. - В кн.: Дисклина-ции и ротационная деформация твердых тел. - Ленинград : изд. ФТИ, 1988. С. 103-113.

203. Теплякова, Л. А. Закономерности пластической деформации стали со структурой отпущенного мартенсита [Текст] / Л. А. Теплякова, Л. Н. Игнатенко, Н. Ф. Касаткина [и др.]. - В кн.: Пластическая деформация сплавов. Структурно-неоднородные материалы. - Томск: изд. ТГУ, 1987. С. 26-51.

204. Громов, В. Е. Физика и механика волочения и объемной штамповки / В. Е. Громов, Э. В. Козлов, В. И. Базайкин [и др.]. - Москва : Недра, 1997. - 293 с.

205. Тушинский, Л. И. Структура перлита и конструктивная прочность стали [Текст] / Л. И. Тушинский, А. А. Батаев, Л.Б. Тихомирова. - Новосибирск : ВО Наука, 1993. - 280 с.

206. Зеегер, А. Механизм скольжения и упрочнения в кубических гранецен-трированных и гексагональных плотноупакованных металлах [Текст] / А. Зеегер. - В кн.: Дислокации и механические свойства кристаллов. - Москва : Изд-во ИИЛ, 1960. С. 179-289.

207. Хирт, Дж. Теория дислокаций [Текст] / Дж. Хирт, И. Лотте. - Москва : Атомиздат, 1972. - 599 с.

208. Конева, Н. А. Дислокационно-дисклинационные субструктуры и упрочнение [Текст] / Н. А. Конева, Д. В. Лычагин, Л. А. Теплякова, Э. В. Козлов. - В кн.: Теоретическое и экспериментальное исследование дисклинаций. - Ленинград : изд. ФТИ, 1984. С. 116-126.

209. Владимиров, В. И. Физическая теория прочности и пластичности. Точечные дефекты. Упрочнение и возврат [Текст] / В. И. Владимиров. - Ленинград : изд. ЛПИ, 1975. - 120 с.

210. Эшелби, Дж. Континуальная теория дислокаций [Текст] / Дж. Эшелби. -Москва : изд. ИЛИ, 1963. - 247 с.

211. Финкель, В. М. Физические основы торможения разрушения [Текст] / В. М. Финкель. - Москва : Металлургия, 1977. - 359 с.

212. Штремель, М. А. Прочность сплавов. Часть I. Дефекты решетки [Текст] / М. А. Штремель. - Москва : изд. МИСИС, 1999. - 384 с.

213. Конева, Н. А. Физика субструктурного упрочнения [Текст] / Н. А. Конева, Э. В. Козлов // Вестник ТГАСУ. - 1999. - № 1. - С. 21-35.

214. Конева, Н. А. Дальнодействующие поля напряжений, кривизна-кручение кристаллической решетки и стадии пластической деформации. Методы измерений и результаты [Текст] / Н. А. Конева, Э. В. Козлов, Л. И. Тришкина, Д. В. Лы-чагин. - В кн.: Новые методы в физике и механике деформируемого твердого тела. Сб. трудов международной конференции. - Томск : изд. ТГУ, 1990. С. 83-93.

215. Иванов, Ю. Ф. Закаленная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения [Текст] / Ю. Ф. Иванов, Е. В. Корнет, Э. В. Козлов, В.Е. Громов. -Новокузнецк : изд. СибГИУ, 2010. - 174 с.

216. Иванов, Ю. Ф. Бейнитная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения [Текст] / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. Н. Никитина. - Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2015. - 177 с.

217. Иванова, В. С. Количественная фрактография. Усталостное разрушение [Текст] / В. С. Иванова, А. А. Шанявский. - Челябинск : Металлургия, 1988. - 400 с.

218. Терентьев, В. Ф. Усталость металлических материалов [Текст] / В. Ф. Те-рентьев. - Москва : Наука, 2002. - 248 с.

219. Энгеле, Л. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: Справочное изд. [Текст] / Пер. с нем. / Л. Энгеле, Г. Клингеле. - Москва : Металлургия, 1986. - 232 с.

220. Коцаньда, С. Усталостное разрушение металлов [Текст] / С. Коцаньда. -Москва : Металлургия, 1976. - 456 с.

221. Фрактография и атлас фрактограмм [Текст] / Под ред. Дж. Феллоуза. -Москва : Металлургия, 1982. - 489 с.

222. Курдюмов, В. Г. Превращения в железе и стали [Текст] / В. Г. Курдюмов, Л. М. Утевский, Р. И. Энтин. - Москва : Наука, 1977. - 236 с.

223. Козлов, Э. В. Влияние типа субструктуры на перераспределение углерода в стали мартенситного класса в ходе пластической деформации [Текст] / Э. В. Козлов, Н. А. Попова, Л. Н. Игнатенко [и др.]. // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2002. - Т. 45. - № 3. - С. 72-86.

224. Гольдштейн, М. И. Дисперсионное упрочнение стали [Текст] / М. И. Гольдштейн, Б. М. Фарбер. - Москва : Металлургия, 1979. - 208 с.

225. Пикеринг, Ф. Б. Физическое металловедение и обработка сталей [Текст] / Ф. Б. Пикеринг. - Москва : Металлургия, 1982. - 184 с.

226. Беленький, Б. З. Оценки прочности малоуглеродистых низколегированных сталей по структурным данным [Текст] / Б. З. Беленький, Б. М. Фарбер, М. И. Гольдштейн // ФММ. - 1975. - Т. 39. - № 3. - С. 403-409.

227. Прнка, Т. Количественные соотношения между параметрами дисперсных выделений и механическими свойствами сталей [Текст] / Т. Прнка // Металловедение и терм. обр. стали. - 1979. - № 7. - С. 3-8.

228. Трефилов, В. И. Деформационное упрочение и разрушение поликристаллических металлов [Текст] / В. И. Трефилов, В. И. Моисеев, Э. П. Печковский [и др.]. - Киев : Наукова думка, 1987. - 248 с.

229. Статическая прочность и механика разрушения сталей: Сб. научных трудов [Текст] / Пер. с нем.; под ред. В. Даля, В. Антона. - Москва : Металлургия, 1986. - 566 с.

230. Иванов, Ю. Ф. Формирование структурно-фазовых градиентов в рельсах при длительной эксплуатации [Текст] / Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов, О. А. Перегудов [и др.]. // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2015. - № 3. - С. 49-54.

231. Громов, В. Е. Эволюция поверхностного слоя рельсов при длительной эксплуатации [Текст] / В. Е. Громов, О. А. Перегудов, Ю. Ф. Иванов [и др.]. // Вопросы материаловедения. - 2015. - № 3. - С. 41-49.

232. Громов, В. Е. Изменение структуры и свойств поверхностных слоев головки рельсов после длительной эксплуатации [Текст] / В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов [и др.]. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2015. - Т. 12. - № 2. - С. 203-208.

233. Иванов, Ю. Ф. Эволюция структруно-фазовых состояний рельсов при длительной эксплуатации [Текст] / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, О. А. Перегудов [и др.]. // Изв. вуз. Черная металлургия. - 2015. - Т. 58. - № 4. - С. 262-267.

234. Перегудов, О. А. Формирование полей внутренних напряжений в рельсах при длительной эксплуатации [Текст] / О. А. Перегудов, К. В. Морозов, В. Е. Громов [и др.]. // Деформация и разрушение материалов. - 2015. - № 11. - С. 3437.

235. Sheinman, E. Wear of Rails. A Reviewof the a meri can Press / E. Sheinman // J. of Friction and wear. - 2012. - Vol. 33. No. 4. - P. 308-314.

236. Kelly, A. Strengethening Methods in Crystals / A. Kelly, R. B. Nicholson. -Elsevier, 1971. - 214 p.

237. Fleischer, R. L. The relation between the structure and Mechanical properties of metals / R. L. Fleischer, W. R. Hibberd. - H.M.S.O., 1963. - 203 p.

238. Смирнов, Б. И. Дислокационная структура и упрочнение кристаллов [Текст] / Б. И. Смирнов. - Ленинград : Наука, 1981. - 236 с.

239. Трефилов, В. И. Физические основы прочности тугоплавких металлов [Текст] / В. И. Трефилов, Ю. В. Мильман, С. А. Фирстов. - Киев : Наукова думка, 1975. - 315 с.

240. Кайбышев, О. В. Границы зерен и свойства металлов [Текст] / О. В. Кай-бышев, Р.З. Валиев. - Москва : Металлургия, 1987. - 216 с.

241. Козлов, Э. В. Эволюция дислокационной субструктуры н термодинамика пластической деформации металлических материалов [Текст] / Э. В. Козлов, В. А. Старенченко, Н. А. Конева // Металлы. - 1993. - № 5. - С. 152-161.

242. Хорнбоген, Е. Повышение прочности дисперсными выделениями: Сб. научных трудов [Текст] / Е. Хорнбоген. / Пер. с нем.; под ред. В. Даля, В. Антона. -Москва : Металлургия, 1986. С. 165-189.

243. Orowan, E. Symposium on Internal Stresses in metals and Alloys, Inst. Metals / E. Orowan. - London, 1948. - P. 451.

244. Ashby, M. F. Physics of Strength and Plasticity / M. F. Ashby. - MIT press Cambridge. - Mass., 1969. P. 113.

245. Eshelby, J. D. The stresses at the inclusion-matrix interface / J. D. Eshelby. -In: Progress in solid mechanics. - New York ; Wiley : Interscience, 1961. Chap. 3. Vol. 2. P. 534-541.

246. Ansell, G. S. Criteria for yielding of dispersion-strengthened alloys / G. S. An-sell, F. V. Lenel // Acta met. - I960. - Vol. 8. - No. 9. - P. 612-616.

247. Хирш, П. Б. Пластическая деформация двухфазных сплавов, содержащих малые недеформируемые частицы. - В кн.: Физика прочности и пластичности [Текст] / П. Б. Хирш, Ф. Дж. Хемпфри. - Москва : Металлургия, 1972. С. 158-186.

248. Келли, А. Дисперсное твердение [Текст] / А. Келли, Р. Николсон. - Москва : Металлургия, 1966. - 187 с.

249. Fleischer, R. L. Dislocation structure in solution hardened alloys / R. L. Fleischer. - In.: Electron microscopy and strength of crystals. - New York ; Wiley : Interscience, 1963. P. 973 - 989.

250. Gerold, V. On the critical resolved shear stress of solid solutions containing coherent precipitations / V. Gerold, H. Habercorn // Phys. status, solidi. - 1966. - Vol. 16. - No. 2. - P. 675-684.

251. Рябко, П. В. Теории предела текучести гетерофазных систем с когерентными частицами [Текст] / П. В. Рябко, К. П. Рябошапка // Металлофизика. - 1970. - Вып. 31. - С. 5-31.

252. Мак, Лин Д. Механические свойства металлов [Текст] / Мак Лин Д. - Москва : Металлургия, 1965. - 431 с.

253. Предводителев, А. А. Современное состояние исследований дислокационных ансамблей [Текст] / А. А. Предводителев. - В кн.: Проблемы современной кристаллографии. - Москва : Наука, 1975. С. 262-275.

254. Embyri, I. D. Strengthening by dislocations structure / I. D. Embyri // Strengthening Method in Crystals. Applied Science Publishes. - 1971. - P. 331-402.

255. Mott, N. F. The distribution of dislocations in slip band / N. F. Mott, F. R. N. Nabarro // Proc. Phys. Soc. - 1940. - Vol. 52. - No. 1. - P. 86-93.

256. Бабичев, П. П. Физические величины: Справочник [Текст] / П. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский [и др.]. / Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. - Москва : Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

УТВЕРЖДАЮ вого производства lta3PA3 - ЗСМК» Мтарватенко А.В

2016 г.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Пере1удова O.A.

«Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной

эксплуатации»

Настоящим актом подтверждается, что технические специалисты рельсового производства ОАО «ЕВРАЗ - Объединенный ЗСМК» ознакомились с результатами диссертационной работы Перегудова Олега Александровича «Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации». Данные структурно-фазовых превращений, происходящих в объемно-закаленных рельсах после 500 и 1000 млн. тонн брутто пропущенного тоннажа, по центральной оси и выкружке, механизмы упрочнения и теоретические значения предела текучести использованы для сравнительного анализа с соответствующими параметрами дифференцированно -закаленных рельсов, отстоявших на испытательном кольце ВНИИЖТ 690 млн. тонн брутто, и последующей корректировки режимов дифференцированной закалки. Ожидаемый головой экономический эффект составляет 1,2 млн. рублей.

Зам. начальника технического отдела рельсового производства

E.B. 11олевой

СПРАВКА

Директор ООО

«JL

об использовании результатов диссертационной работы Перегудова O.A.

«Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной

эксплуатации»

Настоящей справкой подтверждается, что результаты диссертационной работы Перегудова Олега Александровича «Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации», полученные для объемно-закаленных рельсов после 500 и 1000 млн. тонн брутто пропущенного тоннажа, по центральной оси и выкружке (рабочей грани), а также предложенные механизмы упрочнения и найденные теоретические значения предела текучести могут быть использованы при контроле технического состояния рельсов в процессе эксплуатации. Обнаруженные закономерности структурно-фазовых изменений, происходящих в объемно-закаленных рельсах, снятых с эксплуатации по боковому износу после 1000 млн. тонн брутто пропущенного тоннажа, являются основанием для сокращения сроков регламентных работ по проверке состояния поверхностного слоя. Ожидаемый экономический эффект составляет 1,2 млн. рублей.

Инженер ООО ИЦ «Спецтехнологию: М.А. Синцов

УТВЕРЖДАЮ

Лроректор

гге ОмГТУ

у Б.Д.Жснатов

2016 г.

СПРАВКА

об использовании результатов диссергационной работы O.A. Перегудова «Изменение тонкой структуры и свойств рельсов нрн длительной

эксплуатации»

Результаты диссертационной работы Пере1удова Олега Александровича «Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации» использованы в научной деятельности и учебном процессе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Омский государственный технический университет». В частности, использовались при выполнении научно-исследовательских работ, а также при выполнении курсовых работ, проектов и дипломных работ по специальности 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов (профиль «Наноматериалы и нанотехнологни»).

Начальник научно - исследовательской части Г.С.Русских