priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2025-68-6-526-535pribor-384Research ArticleМЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА И КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫMETHODS AND DEVICES FOR MONITORING AND DIAGNOSTICS OF MATERIALS, PRODUCTS, SUBSTANCES AND THE NATURAL ENVIRONMENTМакро- и микроструктурный анализ конструкционной подшипниковой стали ШХ15СГ в контексте предиктивной диагностикиMacro- and Microstructural Analysis of Structural Bearing Steel SHKh15SG in the Context of Predictive DiagnosticsКондратенкоЕ. В.KondratenkoE. V.

Евгений Владимирович Кондратенко — канд. техн. наук, доцент; Институт образовательных коммуникаций и дистанционных технологий, директор института,

Омск.

Evgeniy V. Kondratenko - PhD, Associate Professor; Institute of Educational Communications and Distance Technologies, Director of the Institute,

Omsk.

evgenkond@mail.ruСосновскийЮ. М.SosnovskyYu. M.

Юрий Михайлович Сосновский — канд. физ.-мат. наук, доцент; кафедра физики и химии, зав. кафедрой,

Омск.

Yury M. Sosnovsky - PhD, Associate Professor; Department of Physics and Chemistry, Head of the Department,

Omsk.

sosnovskyym@mail.ruМуравьевД. В.MuravyovD. V.

Дмитрий Валерьевич Муравьев — канд. техн. наук, доцент; кафедра технологии транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава, 

Омск.

Dmitry V. Muravyov — PhD, Associate Professor; Department of Technologies of Transport Engineering and Repair of Rolling Stock, 

Omsk.

mdvomsk@yandex.ruОмский государственный университет путей сообщенияOmsk State Transport University202517072025686526535Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20252025Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/384

Проведен макро- и микроструктурный анализ материала роликов буксовых подшипников грузовых вагонов. Выявлено увеличение твердости материала роликов, бывших в эксплуатации, по отношению к твердости материала нового ролика. Установлено, что в светлых и темных зонах наблюдаются разупрочнение материала роликов и значительное снижение нормативной твердости закаленной подшипниковой стали ШХ15СГ. Это приводит к созданию зон остаточных напряжений на границах раздела исходной мартенситной и трансформированной троостомартенситной структур, что в итоге может вызвать появление микротрещин в роликах и, как следствие, явиться причиной снижения ресурса буксовых подшипников грузовых вагонов в эксплуатации.

A macro- and microstructural analysis of the axle box bearings of freight wagons has been carried out. An increase in the hardness of the material of the rollers that have been in use in relation to the hardness of the new roller has been established. It is found that in light and dark areas, there is a softening of the rollers and a significant decrease in the standard hard-ness of hardened bearing steel SHKh15SG. This leads to the creation of zones of residual stresses at the interfaces of the original martensitic and transformed troostomartensitic structures, which can ultimately cause the appearance of microcracks in the rollers and, as a consequence, cause a decrease in the service life of the axle box bearings of freight cars in operation.

микроструктурароликстальтвердостьнапряжениянагружениеусталостьресурссвойствомартенситmicrostructurerollersteelhardnessstressesloadingfatigueresourcepropertymartensiteReferencesМатяш Ю. И., Семёнов А. П., Брылова Т. Б., Кондратенко Е. В. Информационные технологии и системы диагностирования железнодорожных вагонов при производстве и ремонте. М.: ВИНИТИ РАН, 2020. 256 с.Matyash Yu.I., Semenov A.P., Brylova T.B., Kondratenko E.V. Informatsionnyye tekhnologii i sistemy diagnostirovaniya zheleznodorozhnykh vagonov pri proizvodstve i remonte (Information Technologies and Systems for Diagnosing Railway Cars During Production and Repair), Moscow, 2020, 256 р. (in Russ.)Регель В. Р., Слуцкер А. И., Томашевский Э. Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 560 с.Regel V.R., Slutsker A.I., Tomashevsky E.E. Kineticheskaya priroda prochnosti tvordykh tel (Kinetic Nature of Strength of Solids), Moscow, 1974, 560 р. (in Russ.)Мордасов Д. М., Фатеев Ю. Г., Зотов С. В. Исследование причин преждевременного разрушения подшипников буксового узла // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2015. Т. 21, № 4. С. 686–695. DOI: 10.17277/vestnik.2015.04.Mordasov D.M., Fateev Yu.G., Zotov S.V. Bulletin of Tambov State Technical University, 2015, no. 4(21), pp. 686–695, DOI: 10.17277/vestnik.2015.04. (in Russ.)Зубченко А. С., Колосков М. М., Каширский Ю. В. и др. Марочник сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 2003. 784 с.Zubchenko A.S., Koloskov M.M., Kashirskiy Yu.V. et al. Marochnik staley i splavov (Brand Book of Steels and Alloys), Moscow, 2003, 784 р. (in Russ.)Спектор А. Г., Зельберт Б. М., Киселева С. А. Структура и свойства подшипниковых сталей. М.: Металлургия, 1980. 264 с.Spektor A.G., Zelbert B.M., Kiseleva S.A. Struktura i svoystva podshipnikovykh stal (Structure and Properties of Bearing Steels), Moscow, 1980, 264 р. (in Russ.)Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: Справочник / Под ред. О. А. Банных и М. Е. Дрица. М.: Металлургия, 1986. 440 с.Bannykh O.A. and Drits M.E., ed., Diagrammy sostoyaniya dvoynykh i mnogokomponentnykh sistem na osnove zheleza: Spravochnik (Phase Diagrams of Binary and Multicomponent Iron-Based Systems: Handbook), 1986, 440 р. (in Russ.)Попова Е. В. Исследование карбидной неоднородности в сечении непрерывно-литой заготовки квадрат 150 мм из стали ШХ15 // Матер. 25-й Междунар. науч.-техн. конф. „Литейное производство и металлургия“. Минск, 2017. С. 164–168.Popova E.V. Liteynoye proizvodstvo i metallurgiya (Foundry Production and Metallurgy), Proceedings of the 25th International Scientific and Technical , Minsk, Belarus, 2017, рр. 164–168. (in Russ.)Смирнов М. А., Счастливцев В. М., Журавлев Л. Г. Основы термической обработки стали. Екатеринбург: УрО Ин-та физики металлов РАН, 1999. 496 с.Smirnov M.A., Schastlivtsev V.M., Zhuravlev L.G. Osnovy termicheskoy obrabotki stali (Fundamentals of Heat Treatment of Steel) Ekaterinburg, 1999, 496 р. (in Russ.)Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. М.: Ленанд, 2023. 480 с.Novikov I.I. Teoriya termicheskoy obrabotki metallov (Theory of Heat Treatment of Metals), Moscow, 2023, 480 р. (in Russ.)Раузин Я. Р., Спектор А. Г. Термическая обработка хромистой стали. М.: Машгиз, 1963. 385 с.Rauzin Ya.R., Spektor A.G. Termicheskaya obrabotka khromistoy stali (Heat Treatment of Chromium Steel), Moscow, 1963, 385 р. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.