3
Spis treści
I Wstęp ... 5
II Przegląd literaturowy wybranych problemów łączenia odcinków infrastruktury kolejowej... 6
1. Transport kolejowy ... 6
1.1. Nawierzchnia kolejowa ... 7
1.2. Klasyfikacja nawierzchni szynowej ... 9
1.3. Szyny kolejowe ... 12
2. Materiały stosowane w kolejnictwie ... 14
2.1. Stale perlityczne ... 14
2.2. Stale i staliwa bainityczne ... 21
2.3. Staliwa austenityczne ... 24
2.3.1. Inne materiały o strukturze austenitycznej ... 30
2.4. Wybrane zagadnienia zużycia ściernego powierzchni tocznych ... 30
3. Spajanie elementów nawierzchni kolejowej ... 33
3.1. Ogólna charakterystyka stosowanych metod spajania elementów nawierzchni kolejowej ... 33
3.1.1. Rezystancyjne zgrzewanie doczołowe ... 33
3.1.2. Spawanie termitowe ... 48
3.1.3. Spawanie łukiem elektrycznym ... 50
4. Problemy podczas rezystancyjnego zgrzewania iskrowego krzyżownic kolejowych ze stali Hadfielda z szynami dziobowymi... 51
5. Podsumowanie ... 54
III Badania własne ... 55
1. Cel pracy ... 55 2. Materiał do badań... 55 3. Zakres badań ... 56 4. Metodyka badań ... 57 4.1. Badania wizualne ... 57 4.2. Badania penetracyjne ... 57 4.3. Badania metalograficzne ... 57 4.4. Badania fraktograficzne ... 58 4.5. Pomiary twardości ... 59
4
4.6. Badania udarności ... 59
4.7. Próby ścieralności ... 59
4.8. Badania oporności właściwej (rezystywności) ... 62
4.9. Badania profilu powierzchni ... 63
5. Wyniki badań ... 64
5.1. Mikrostruktura i własności mechaniczne złączy prętów zgrzewanych rezystancyjnie ... 64
5.1.1. Badania makroskopowe złączy zgrzewanych ... 64
5.1.2. Badania mikrostrukturalne złączy zgrzewanych ... 65
5.1.3. Pomiary twardości złączy zgrzewanych ... 72
5.1.4. Badania udarności złączy zgrzewanych ... 74
5.1.5. Badania ścieralności złączy zgrzewanych ... 76
5.2. Wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę i własności mechaniczne staliwa GX120Mn13 ... 81
5.2.1. Badania mikroskopowe staliwa GX120Mn13 po obróbce cieplnej ... 81
5.2.2. Badania własności mechanicznych staliwa GX120Mn13 po obróbce cieplnej ... 88
5.2.3. Symulowany cykl cieplny spawania staliwa GX120Mn13 ... 91
5.3. Zgrzewanie rezystancyjne gotowych odlewów szynowych ... 93
5.3.1. Pomiary rezystywności ... 93
5.3.2. Złącze zgrzewane stali R350HT ze staliwem X10CrNi18-8 ... 94
5.3.3. Złącze zgrzewane staliwa GX120Mn13 ze stalą R350HT poprzez przekładkę ze staliwa X10CrNi18-8 ... 105
5.4. Badania ścieralności złącza zgrzewanego ... 110
5.4.1. Badania szybkości zużycia ... 111
5.4.2. Badania współczynnika tarcia ... 113
5.4.3. Makroskopowa analiza wyglądu powierzchni próbek po badaniach odporności na zużycie ... 114
6. Dyskusja wyników badań ... 118
7. Wnioski ... 123
