Functional sample of material with increased resistance to fatigue and thermal damage

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216275%3A25510%2F19%3A39914409" target="_blank" >RIV/00216275:25510/19:39914409 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Funkční vzorek materiálu se zvýšenou odolností proti únavovému a tepelnému poškozování

Original language description

Funkční vzorek (FV) představuje jednu ze součástí kontaktní odvalující se dvojice kol - viz Obr.1. Detail FV je uveden na Obr. 2. FV slouží k ověření mechanických vlastností nového materiálu pro železniční kola a kolejnice. Materiály v kontaktu kolo-kolejnice jsou v provozu zatěžovány komplexním zatížením, způsobujícím kombinaci adhesivního, abrazivního a kontaktně-únavového opotřebení. Kritickým mezním stavem materiálu kol z hlediska bezpečnosti provozu je povrchová iniciace únavových trhlin, které jsou dále rozvíjeny do typických kontaktně únavových vad pojezdových ploch. Další rozvoj těchto vad má za následek vydrolování materiálu z povrchu. Ve větším rozsahu poškození materiálu dochází k příčnému větvení povrchově iniciovaných trhlin, následnému radiálnímu rozvoji těchto trhlin a limitně k provozním lomům kol. Unikátnost FV spočívá v chemickém složení materiálu, z něhož je vyroben, a v tom, že jeho geometrický tvar umožňuje experimentální ověření zmíněných vlastností u nového materiálu v laboratorních podmínkách při dodržení velikosti a způsobu provozního zatěžování. Novost FV je daná novostí materiálu, z něhož je FV vyroben.

Czech name

Funkční vzorek materiálu se zvýšenou odolností proti únavovému a tepelnému poškozování

Czech description

Funkční vzorek (FV) představuje jednu ze součástí kontaktní odvalující se dvojice kol - viz Obr.1. Detail FV je uveden na Obr. 2. FV slouží k ověření mechanických vlastností nového materiálu pro železniční kola a kolejnice. Materiály v kontaktu kolo-kolejnice jsou v provozu zatěžovány komplexním zatížením, způsobujícím kombinaci adhesivního, abrazivního a kontaktně-únavového opotřebení. Kritickým mezním stavem materiálu kol z hlediska bezpečnosti provozu je povrchová iniciace únavových trhlin, které jsou dále rozvíjeny do typických kontaktně únavových vad pojezdových ploch. Další rozvoj těchto vad má za následek vydrolování materiálu z povrchu. Ve větším rozsahu poškození materiálu dochází k příčnému větvení povrchově iniciovaných trhlin, následnému radiálnímu rozvoji těchto trhlin a limitně k provozním lomům kol. Unikátnost FV spočívá v chemickém složení materiálu, z něhož je vyroben, a v tom, že jeho geometrický tvar umožňuje experimentální ověření zmíněných vlastností u nového materiálu v laboratorních podmínkách při dodržení velikosti a způsobu provozního zatěžování. Novost FV je daná novostí materiálu, z něhož je FV vyroben.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/TE01020038" target="_blank" >TE01020038: Competence Center of Railway Vehicles</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

CKDV-FVM-2019-ES-01

Numerical identification

—

Technical parameters

Technické parametry FV jsou dány jeho rozměrovými parametry (ϕ150mm, šířka FV=25mm, zaoblení kontaktní plochy R=300mm, šířka kontaktní stopy H=8mm), mechanickými parametry nového materiálu – viz Tab.1 a chemickým složením nového materiálu– viz Tab. 2. Tab. 1 – mechanické parametry materiálu FV Rp0,2 [MPa] Rm [MPa] A [%] KV [J] KCdyn [MPa.√m] MD[g/km] tavba (1) 806 1228 17,6 29 37 0,12 Tab. 2 – chemické složení materiálu FV C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu Al 0,20 1,52 1,81 0,014 0,004 0,12 0,42 0,087 0,072 0,040 As B Ce Co Nb Sb Sn Ti V W 0,005 0,003 &lt;0,003 0,006 0,038 0,006 0,007 0,001 0,004 0,011

Economical parameters

Ekonomické přínosy FV spočívají ve dvou oblastech. V té první jde o úspory nákladů při experimentálním ověřování nového materiálu kol železničních vozidel. V laboratorních podmínkách, které ovšem simulují s vysokou přesností provozní podmínky, představují náklady pouze zlomek nákladů ověření ve skutečných provozních podmínkách. Pro srovnání: např. jedna směna zkušebních jízd vozidla (vybaveného koly s novým materiálem) na Železničním zkušebním okruhu by stála cca 250 tis Kč, zatímco náklady v laboratoři (energie, práce obsluhy lab. zařízení, odpisy lab. zařízení) představují částku maximálně v řádu desítek tisíc. Podobně by to bylo ve srovnání nákladů na výrobu reálných železničních kol z nového materiálu a výroby FV. V druhé oblasti je třeba zmínit přínos FV z nového materiálu z pohledu zvýšení bezpečnosti provozu na železnici - to bylo smyslem vývoje nového materiálu a tedy výroby FV.

Application category by cost

—

Owner IČO

00216275

Owner name

Univerzita Pardubice

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

—