<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26896/1028-6861-2018-84-11-70-73</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-844</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ: ПРОЧНОСТЬ, РЕСУРС, БЕЗОПАСНОСТЬ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. MECHANICAL TESTING METHODS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Статистические характеристики износа рельсовых сталей при фреттинг-усталости</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The statistical characteristics of the rail steel wear in conditions of fretting-fatigue</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Морозов</surname><given-names>Е. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Morozov</surname><given-names>E. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Евгений Михайлович Морозов.</p><p>Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Evgeniy M. Morozov.</p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">evgeny.morozof@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Солдатенков</surname><given-names>А. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Soldatenkov</surname><given-names>A. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Алексей Павлович Солдатенков.</p><p>Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aleksey P Soldatenkov.</p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">alexxx.soldatenkov@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National research nuclear university “MEPHI”</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт металлургии и материаловедения, РАН им. А.А. Байкова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Baikov Institute of Metallurgy and Materials Sciences, Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>03</day><month>12</month><year>2018</year></pub-date><volume>84</volume><issue>11</issue><fpage>70</fpage><lpage>73</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Морозов Е.М., Солдатенков А.П., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Морозов Е.М., Солдатенков А.П.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Morozov E.M., Soldatenkov A.P.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/844">https://www.zldm.ru/jour/article/view/844</self-uri><abstract><p>Представлен способ обработки результатов экспериментов, заимствованных из литературы, на фреттинг-усталость в целях установления количественной меры, оценивающей способность материала сопротивляться поверхностному износу при циклическом контактном нагружении. Практика эксплуатации и эксперименты показывают, что на поверхности контакта возникают множественные микротрещины разных размеров. Введено предположение, что появление трещин — событие случайное. Это позволило использовать аппарат математической статистики для получения характеристик, трактуемых как механические свойства трещиностойкости, оценивающие сопротивление материала контактной усталости. Исследованы образцы трех марок сталей, предназначенных для железнодорожных рельсов. Дана оценка сопротивления металла износу робастными статистическими характеристиками в предположении, что возникновение поверхностных дефектов — случайный процесс. Нагружение проводили в условиях трения качения шарами, которые вращались в оправке, создавая кольцевую площадку износа. Если нагрузку на испытательной установке считать аналогом силового воздействия колеса на рельс, то появляется количественная мера оценки качества рельсовой стали с точки зрения ее износостойкости. Измерения на каждом образце проводили при трех наработках. Представлены графики плотности распределения площади дефектов на поверхности износа образцов. Предложены количественные характеристики, оценивающие сопротивление металла фреттинг-усталости, а именно, средняя площадь трещины, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации. Эти характеристики представляют собой параметры статистической обработки экспериментальных наблюдений за числом и размерами поверхностных трещин, возникающих при циклическом нагружении поверхности металла. Обсуждается оценка степени значимости наблюдаемых повреждений для сопоставления разных сталей между собой по показателям износостойкости. Результаты эксперимента позволили расположить исследованные стали в ряд по их способности оказывать сопротивление фреттинг-коррозии. Из трех рассмотренных сталей наибольшим сопротивлением контактному износу обладает японская сталь, затем следует сталь российского производства и на последнем месте — польского.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A method of processing the results of tests for fretting fatigue drawn on the literature, is presented to determine a quantitative measure to be used in assessing the surface wear resistance in conditions of contact cyclic loading. Operation practice and experiments indicate to multiple micro-cracks of different sizes present on the contact surface. An assumption is made regarding the accidental character of the crack birth thus making possible the use of the mathematical statistics to obtain the characteristics treated as the mechanical properties of the crack resistance, which assess the resistance of contact fatigue material. The samples of three steel grades used for railway rail production are studied. The wear resistance is assessed through robust statistical characteristics under the assumption that occurrence of the surface defects is a random process. The loading is carried out in conditions of rolling friction with the balls spinning in the mandrel, thus forming an annular wear pad. As the load on the test rig is considered an analogue of the force action of the wheel on the rail, the wear resistance can become a quantitative measure of the quality of the rail steel. Measurements on each sample were made for three runs. The curves of the density of the defect area distribution on the wear surface of the samples are presented. Quantitative characteristics are proposed to estimate the fretting fatigue resistance of the metal, namely, the average crack area, standard deviation and the variation coefficient. Those characteristics are the parameters of statistical processing of experimental observations of the number and size of the surface cracks that occur under cyclic loading of the metal surface. The degree of significance of the observed damages is discussed to be used as an indicator when comparing different steels in the wear resistance. The results of the experiment made it possible to arrange three studied steels in a series of their fretting corrosion resistance: the Japanese steel has the greatest resistance to contact wear, then Russian steel and then Polish steel that exhibits the least resistance to contact wear.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>износ</kwd><kwd>фреттинг-коррозия</kwd><kwd>статистические методы</kwd><kwd>рельсовая сталь</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>wear</kwd><kwd>fretting-corrosion</kwd><kwd>statistical methods</kwd><kwd>railway steel</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ботвина Л. Р. Разрушение. Кинетика, механизмы, общие закономерности. — М.: Наука, 2008. — 334 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Botvina L. R. Fracture. Kinetics, mechanisms, general regularities. — Moscow: Nauka, 2008. — 334 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ботвина Л. Р., Левин В. П., Жаркова Н. А., Тютин М. Р., Солдатенков А. П., Демина Ю. А. Кинетика накопления повреждений рельсовых перлитных сталей в условиях контактной усталости / Трение и износ. 2016. Т. 37. № 3. С. 309 - 317.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Botvina L. R., Levin V P, Zharkova N. A., Tyutin M. R., Soldatenkov A. P., Demin Yu. A. Kinetics of damage accumulation pearlitic rail steel under contact fatigue / Trenie Iznos. 2016. Vol. 37. N3.P 309 - 317 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Морозов Е. М., Зернин М. В. Контактные задачи механики разрушения. — М.: Машиностроение, 1999. — 544 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Morozov E. M., Zernin M. V A contact problem of fracture mechanics. — Moscow: Mashinostroenie, 1999. — 544 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
