Розробки фізтехівців ДНУ – на допомогу Укрзалізниці

Проект професора ДНУ ім.О. Гончара Анатолія Саніна «Розробка способів виготовлення колісних сталей з підвищеними властивостями та ресурсом» прийнято для виконання Укрзалізницею.

Проект виконується в рамках Програми «Створення високоміцної економічної металопродукції для вантажних вагонів нового покоління з підвищеними експлуатаційними характеристиками». Сьогодні у колесах поїздів застосовують високовуглецеві зносостійкі сталі, що забезпечує високу міцність та зносостійкість металу. Але підвищена кількість неметалевих включень у серійній сталі є причиною недостатньої працездатності та передчасного виходу з ладу стальних коліс. Як свідчить вітчизняна та світова практика, серед найбільш ефективних способів поліпшення структури сталей та збільшення терміну експлуатації виробів, запобігання передчасному руйнуванню є модифікування колісних сталей у розплаві.

Таке завдання успішно розв’язали науковці фізико-технічного факультету Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара на чолі з професором кафедри технології виробництва, доктором технічних наук Анатолієм Федоровичем Саніним. Співробітники науково-дослідної лабораторії нових матеріалів та безвідходних технологій ДНУ (НДЛМІТ ДНУ) протягом останніх років розробили нові концептуальні засади отримання вуглецевих сталей шляхом обробки їх у рідкому стані технологічними багатокомпонентними розкислювачами-модифікаторами-лігатурами, які мають алюмотермічний ефект і стовідсоткову розчинність у сталевому розплаві.

Нові багатофункціональні восьмикомпонентні розкислювачі-модифікатори задовольняють усі вимоги до колісних сталей нового покоління, створення яких передбачено Програмою, а саме: суттєво підвищують рівень та стабільність механічних властивостей колісної сталі КП-Т; стабілізують хімічний склад з одночасним зменшенням вмісту сірки в 1,5 рази і фосфору – в 1,3 рази, подрібнюють зеренну структуру (з 6-7 до 8 балу) та забезпечують різке зниження кількості неметалевих включень та зміну їх морфології з гострокутної на глобулярну, що сприяє підвищенню тріщиностійкості; загальмовують розвиток корозійних пошкоджень і знижують ризик руйнування коліс.

ДНУ ім. Олеся Гончара накопичив значний досвід роботи та доробок з підвищення й стабілізації властивостей сталей і чавунів через обробку розплавів спеціальними модифікаторами та через оптимізацію температурно-часових режимів виплавки, деформування та термічної обробки. Результати досліджень апробовані на 35 марках сталей конвертерного та мартенівського способів виробництва, виплавлених в умовах ВАТ «ІНТЕРПАЙП НТЗ», ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг», ВАТ «Алчевський металургійний комбінат». Згідно з розрахунками ефективності розроблених способів, проведених при впровадженні у ВАТ «ІНТЕРПАЙП НТЗ», при виготовленні коліс зі сталі R7 економія становить до 30 євро на одне колесо. Показники стабільності хімічного складу колісних сталей промислових серійних плавок та виготовлених за рекомендаціями фахівців ДНУ на провідних металургійних підприємствах України свідчать про значні переваги та перспективність цих науково-технічних розробок.

У цілому, концепцію багатофункціонального модифікування можна використовувати для забезпечення необхідних характеристик литого та деформованого металу без значного підвищення його собівартості та зміни технологій і обладнання.

Інформаційно-аналітичне агентство
Дніпровського національного університету