طراحی ساختار متالورژیکی و سختی مناسب جوش ترمیمی چرخ قطار، برای ریل UIC60

هرساله تعداد بسیار زیادی از چرخ های قطار در اثر سایش، ترک و سایر عیوب سطحی از خط خارج شده و چرخ های جدید جایگزین می شوند. به علت هزینه های زیاد چرخ جدید در ایران و کشورهای آسیای میانه از فرآیند جوشکاری زیرپودری برای ترمیم سطح چرخ قطار استفاده می شود. یکی از عوامل مهم از کار افتادگی چرخ، کنترل پروفیل تماس چرخ از لحاظ سختی و ساختار فازی است، به نحوی که کمترین نرخ سایش را در اثر تماس با ریل ایجاد کند. ازاینرو داشتن ساختار مناسب همراه با پروفیل سختی در سرتاسر پروفیل جوشکاری سطح تماس چرخ و ریل از اهمیت بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر، قسمت سر فلنج چرخ قطار R9T ترمیم شده با روش جوش زیر پودری، از محل شکست، توسط آزمون های مخرب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج سختی سنجی نشان داد، سختی در محل ریشه جوش بین منطقه HAZ و MAZ به علت وجود تنش های حرارت پسماند در ریشه جوش، بیشتر است. وجود این منطقه پر تنش؛ سبب کاهش مقاومت خستگی آن در دورهی سرویس شده و منجر به ایجاد ترک خستگی و نهایتا شکست سر فلنج چرخ شده است. نتایج متالوگرافی نشان می دهد، ساختارهای سوربیتی ناخواسته به همراه پرلیت درشت، مقاومت به سایش را کاهش می دهد. لذا در پژوهش حاضر توسط عملیات حرارتی با حذف سوربیت ها و تغییر ساختار از پرلیت به سمنتیت کروی به منظور افزایش عمرخستگی، بر پایه تست سایش قبل و بعد از عملیاتحرارتی، ثابت نرخ سایش از ( 1