Кабинет министров Украины в минувшем месяце принял важное решение для ж/д отрасли - о введении уже с 20 ноября 2019 года (а не с марта 2020 года, как планировалось ранее) эмбарго на импорт б/у вагонов из Российской Федерации. Помимо того, что массовая закупка за последние месяцы старого подвижного состава в РФ вредила отечественным вагоностроителям, наполнение рынка б/у вагонами влияет на организацию перевозочного процесса на "железке", поскольку старые вагоны чаще выходят из строя и требуют дополнительных ремонтов. Кроме того, как отмечала секретарь Национального комитета по промышленному развитию Елена Салихова, около "14 тыс. вагонов с сомнительными техническими характеристиками колесят по Украине, разрушают верхнее строение пути и несут потенциальную угрозу крушений составов и жизни людей".
Своим решением от 6 ноября проблему ввоза устаревших вагонов Кабмин, хоть и частично, но попытался решить. Однако в свете организации перевозочного процесса и безопасности движения стоит обратить внимание на еще один момент, связанный с подвижным составом - на колеса, которыми комплектуются вагоны.
Традиционно в Украине используются цельнокатаные ж/д колеса, но в последнее время на наш рынок пытаются зайти производители из Поднебесной с широким предложением литых колес. Главное их преимущество - более низкая цена, но как с другими аспектами?
Об этом ЦТС поговорил с Александром Бабаченко, директором Института черной металлургии им. З.И. Некрасова НАН Украины.
В чем разница между цельнокатаными и литыми колесами, если говорить о технологии их производства?
Между этими двумя технологиями есть одно принципиальное отличие: при производстве литых железнодорожных колес отсутствует такой этап, как горячая пластическая деформация, тогда как при изготовлении цельнокатаных колес он присутствует.
Что такое горячая пластическая деформация?
При горячей пластической деформации литая стальная заготовка придается форме близкой к форме колеса.
При производстве цельнокатаных колес пластическая деформация позволяет раздробить дендриты, что положительно влияет на вязкие характеристики (трещиностойкость, вязкость разрушения, усталостная прочность, ударная вязкость и др.). В этом заключается главное отличие цельнокатаных колес от литых.
А дендриты это что такое?
Если сравнить структуру литого и цельнокатаного колеса, то у литого видна исходная крупнодендритная структура. Что имеется в виду? Когда металл затвердевает, то формируются кристаллы, форма которых внешне напоминает ветки дерева с центральным стволом. Так как металл неоднороден, то его затвердевание происходит не при одной температуре, а в интервале температур. И вот эти "ветки" увеличиваются, смыкаются между собой. И если такая структура колеса сохраняется, то при эксплуатации трещины очень легко образуются и развиваются в междендритном пространстве.
Как правило, в литом металле, в колесах невозможно избежать несплошностей или пор. В ободе это является недопустимым дефектом.
Этот дефект устраняет пластическая деформация, о которой вы сказали?
Да, горячая пластическая деформация очень часто приводит к завариванию этих пор под влиянием высокой температуры и усилий обжатия, значительно уменьшая их количество, а в некоторых случаях она даже сводит их к нулю.
Зачем тогда в принципе выпускаются литые колеса? Или это как-то обусловлено исторически?
Процессы появления этих колес шли параллельно. Главный вопрос заключается в их себестоимости, которая у литого колеса ниже, прежде всего, за счет отсутствия одного этапа производства. Поэтому развитие колесопрокатного производства в мире пошло по двум направлениям. Однако на постсоветском пространстве литые колеса не применялись.
Почему?
Литые колеса во всем мире применяются только на замкнутых маршрутах. Например, на маршруте "порт-рудник" ездят составы с литыми колесами. Эти колеса дешевые, и в случае происшествия собственник состава и ж/д полотна несет только экономические потери, не связанные с безопасностью пассажиров.
В Украине такие колеса никогда не применялись. Прежде всего по той причине, что у нас смешанное движение: по одной колее может идти грузовой состав, по второй - пассажирский. С этой точки зрения в Украине нельзя использовать литые колеса на маршрутах общего пользования.
Кроме того, у нас сложные условия эксплуатации: летом может быть +30С, а зимой -20С. Низкие температуры также негативно влияют на сопротивление хрупкому разрушению колес.
Если говорить о мировом опыте, где все же используются литые колеса?
Страны Северной Америки допускают применение литых колес. Но только потому, что у них слабо развито пассажирское ж/д движение. А вот в европейских странах литые колеса полностью запрещены именно по соображениям безопасности. В Швейцарии, например, совсем недавно был вынесен очередной запрет.
А как насчет Бразилии и ЮАР?
В этих странах они применяются только на закрытых маршрутах.
А Китай, наконец?
Сами китайцы стараются практически не применять литые колеса. В КНР построены собственные мощности по производству цельнокатаных колес. Соответственно, возникла проблема, куда девать литые колеса.
Повторюсь, что единственное преимущество литых колес - это их низкая себестоимость по сравнению с цельнокатаными. Но на другой чаше весов находятся безопасность движения и жизни людей.
Читайте также Размер имеет значение: Самые длинные поезда в мире
