| Аннотация |
Основной задачей проекта, поставленной в рамках решения обозначенной научной проблемы, является определение закономерностей формирования параметров качества рельсов, оказывающих определяющее влияние на эксплуатационную стойкость рельсов в неблагоприятных и особо неблагоприятных условиях. Масштаб и комплексность указанной задачи определяется тем фактом, что формирование параметров качества рельсов происходит на различных стадиях их производства, кардинально отличающихся между собой по сущности протекающих физикохимических процессов, но при этом процесс формирования качества рельсов является, по сути, сквозным. Так на стадиях выплавки и внепечной обработки рельсовой стали физико-химические процессы протекают в жидком металле,
происходит формирование основного количества неметаллических включений, оказывающих наиболее выраженное отрицательное влияние на эксплуатационную стойкость рельсов. На этапе разливки рельсовой стали происходит ее кристаллизация, то есть формирование макро- и микроструктуры исходных заготовок для производства рельсов. На данной стадии формируются внутренние дефекты заготовок, переходящие затем в готовые рельсы и снижающие их эксплуатационный ресурс. Также на этой стадии закладывается степень развития физической и химической неоднородности по сечению заготовок, что отражается на механических свойствах получаемых рельсов. На стадии прокатки имеет место горячая пластическая деформация стальных заготовок, которой закономерно предшествует их нагрев выше критических точек фазовых превращений. На этом этапе происходит трансформация литой микроструктуры, дефектов исходных заготовок; при этом выбор оптимальных режимов нагрева и прокатки в значительной степени определяет интенсивность процессов образования новых дефектов и уменьшения размеров исходных дефектов, тем самым оказывая влияния на эксплуатационную стойкость рельсов. На этапе дифференцированной термической обработки рельсов производится их ускоренное охлаждение с целью получения определенного комплекса механических свойств; причем с учетом того факта, что указанное охлаждение является неравномерным по сечению рельсов, то и фазовый состав, а, следовательно, и механические свойства по элементам рельсовых профилей значимо отличаются. Фактически данная стадия является финишной с точки зрения формирования окончательной микроструктуры и механических свойств рельсов. При сварке рельсов, являющейся, по
сути, последней стадией, предшествующей установке рельсов в путь и начала их эксплуатации, производится местный нагрев концевых участков рельсов. При указанном нагреве происходит локальное изменение механических свойств рельсов на участках их сварки, которое может быть в различной степени нивелировано путем термообработки после проведения сварки. С учетом тесной взаимосвязи режимов производства и обработки рельсов на различных стадиях их производства, выражающейся в том, что выбор режимов на каждой последующей стадии в значительной степени
зависит от параметров предыдущих по технологической цепочке стадий, исследования процессов формирования эксплуатационных характеристик рельсов носят комплексный характер и охватывают по сути различные и видоизменяемые в процессе обработки объекты: полупродукт в виде расплава на выпуске из плавильного агрегата; готовая сталь после внепечной обработки; стальные заготовки; рельсы после прокатки; рельсы, подвергнутые термической обработке; рельсы, сваренные в плети. Помимо вышесказанного масштаб решения проблемы определяется сферой применения полученных теоретических результатов на практике. Областью применения полученных закономерностей формирования параметров качества рельсов является производство железнодорожных рельсов на отечественных металлургических заводах, объем которого составляет более 1 млн т/год, а сферой применения – отечественные железные дороги, по протяженности которых Россия занимает второе место в мире и
параметры функционирования которых являются определяющими для развития отечественной экономики (порядка 90 % грузооборота осуществляется с помощью железнодорожного транспорта)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
