Coefficients of friction between railway wheels and brake pads made of cast iron and composite material: a comparative analysis

Sirenko, К.A.

doi:10.15407/steelcast2022.01.091

Cited by 5 publications

(4 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Очевидно, що задача мінімізації витрат на виробництво і споживання залізницею гальмових колодок різного типу, оцінка впливу продуктів зносу колодок на довкілля є завжди актуальними і носять стратегічний характер. В публікаціях [1][2][3][4][5][6][7], підготовлених за результатами досліджень, виконаних науковцями Фізико-технологічного інституту металів та сплавів НАН України, інших установ, працівниками промислових підприємств залізниці, показано, що проблема виготовлення і споживання гальмових колодок залізничного транспорту з різних матеріалів потребує прискіпливого аналізу. Мова йде про мільйонні витрати і пошук шляхів їх скорочення.…”

Section: економічні та екологічні аспекти використання гальмових коло...unclassified

“…Підкреслимо, що вимоги до хімічного складу чавуну, з якого виготовляють гальмові колодки, жорстко регламентовано в усіх стандартах на ці вироби. При цьому регламентовано також макро-і мікроструктуру чавуну, які визначають міцність, коефіцієнт тертя і зносостійкість колодок у процесі експлуатації [1,3,[6][7]11]. Посилені вимоги до якості чавунних колодок гарантують безпеку їх використання на залізниці й мінімальне забруднення прилеглих територій.…”

Section: економічні та екологічні аспекти використання гальмових коло...unclassified

See 1 more Smart Citation

Economic and Environmental Aspects of the Use of Cast Iron or Composite Brake Pads for Railway Transport

Sirenko¹,

Sirenko²

2022

Processy litʹâ

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Section: економічні та екологічні аспекти використання гальмових коло...unclassified

Economic and Environmental Aspects of the Use of Cast Iron or Composite Brake Pads for Railway Transport

Sirenko¹,

Sirenko²

2022

Processy litʹâ

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

“…При виробництві металовиробів відповідального призначення нерідко в нормативній технічній документації регламентують не тільки формулу для розрахунку вуглецевого еквівалента, а й його критичні значення. Наприклад, відповідно до інформації, наведеної в енциклопедичних джерелах, вуглецевий еквівалент штабової сталі 09Г2СФ, призначеної для виробництва багатошарових труб, розрахований за формулою В наших статтях [3][4][5] на прикладі дослідження промислових партій чавунних гальмових колодок типу «М» та фрикційного «клину Ханіна» для залізниці проаналізовано реальний хімічний склад сірого синтетичного чавуну, його властивості, вуглецевий еквівалент та інші узагальнені показники чавуну, виплавленого в індукційній тигельній печі сучасного ливарного підприємства.…”

unclassified

“…Більш детально питання щодо показників ступеня евтектичності Sевт, яке може суттєво впливати на властивості чавуну [10], проаналізуємо далі. Відносно експлуатаційних характеристик ливарних виробів, зокрема коефіцієнта тертя гальмових колодок, то зазначимо, що залежність цього коефіцієнта від вуглецевого еквівалента в діапазоні величин, розглянутому в роботі [5], чітко не проявлялося.…”

unclassified

Definition of carbon equivalent and degree of eutecticity of cast iron in foundry production

Sirenko¹,

Mazur²

2022

Processy litʹâ

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The issues related to the essence of the concepts of carbon equivalent, an indicator of the degree of eutecticity and the ratio of carbon content to silicon content for characterizing the chemical composition and properties of gray cast iron were analyzed. The results of studies of the carbon equivalent value, the degree of eutecticity and the C/Si ratio of the chemical composition of synthetic cast iron, which is used for the manufacture of brake pads and the «Khanin wedge» of railway rolling stock, are presented. Examples of different approaches and formulas for determining the limits and methods of using the carbon equivalent of the chemical composition of cast iron to characterize the weldability of steels, coefficient of friction, wear, other operational indicators of cast iron brake pads, and evaluation of the quality of cast iron as a whole are given and analyzed. Within the standards-regulated ranges of the content of chemical elements in cast iron, the value of its carbon equivalent in individual smelting batches of products can differ significantly (by 30 %). With certain ratios of the main elements in the chemical composition of cast iron, the values of the carbon equivalent can be the same, but the mechanisms of crystallization of cast iron and its properties do not coincide. The parameters of the distribution of the content of carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, carbon equivalent, and the degree of eutecticity in cast iron СЧ350, from which the friction «Khanin wedge» for railway rolling stock is made, were analyzed. Cleaning the factory arrays of indicators of chemical composition, hardness, carbon equivalent, degree of eutecticity of cast irons intended for the production of brake pads and the friction «Khanin wedge» from gross erroneous values practically did not affect the general characteristics of the statistical analysis, which indicates the reliability of the results. It is shown that when smelting in induction crucible furnaces gray synthetic cast iron intended for the production of brake pads and the «Khanin wedge», the ranges of variation in the content of C, Si, Mn, P, S are much narrower than those regulated by the standards for these foundry products. The fundamental possibility of introducing appropriate clarifications to the requirements of the standards regarding the content of chemical elements in synthetic gray cast iron intended for the production of brake pads of the «M» type and the friction «Khanin wedge» for railway rolling stock was noted, in particular, reducing the sulfur content to 0,05 % to increase stability of its quality. Keywords: cast iron, chemical composition, carbon equivalent, degree of eutecticity, properties, castings, brake pads, operational characteristics.

show abstract

Dependence of hardness and other properties of gray iron on its carbon equivalent and degree of eutecticity

Sirenko,

Mazur,

Derecha

2023

Met. lit’e Ukr.

View full text Add to dashboard Cite

The chemical composition, carbon equivalent and properties of castings from unalloyed and low-alloyed gray irons with lamellar graphite of various grades from СЧ100 to СЧА400 were analyzed in accordance with DSTU 8833:2019. There is a reference to such cast iron in the technical conditions for brake pads made of composite materials (rubber mixtures), in particular, for the production of cast iron inserts. Other products for railway transport are also made from cast iron СЧ350, for example, the friction “Khanin wedge”. It is shown that in industrial batches of the “Khanin wedge”, cast from cast iron СЧ350, the hardness did not correlate either with the content of elements in the chemical composition of the cast iron, or with the carbon equivalent due to the narrow range of its values even within the cast iron of the same grade. According to DSTU 8833:2019, with an increase in the carbon equivalent in the possible regulated range of values (%) from 3.03 to 4.54, the Brinell hardness of HB monotonically decreases by approximately 1.54...1.57, and the coefficient of thermal conductivity increases by almost one and a half times. Reducing the sulfur content in the chemical composition from 0.20 to 0.05 % of CH350 cast iron significantly reduces the range of dispersion of the carbon equivalent. The parameters (mean values, mean square deviations and coefficients of variation) of the carbon equivalent and the degree of eutecticity of the chemical composition of cast irons with lamellar graphite of brands from СЧ100 to СЧА400 were determined by means of statistical tests using the Monte Carlo method. It is shown that due to the significant dispersion of the values of the carbon equivalent of the chemical composition, hardness, coefficient of thermal conductivity, strength, density, modulus of elasticity, linear shrinkage, heat capacity, coefficient of linear expansion of cast iron with lamellar graphite of grades from СЧ100 to СЧА400 according to DSTU 8833:2019, it is necessary from the specified list grades of cast iron to determine and regulate in the technical conditions for composite brake pads a specific grade of cast iron intended for the manufacture of inserts in such pads.

show abstract

Coefficients of friction between railway wheels and brake pads made of cast iron and composite material: a comparative analysis

Cited by 5 publications

References 5 publications

Economic and Environmental Aspects of the Use of Cast Iron or Composite Brake Pads for Railway Transport

Economic and Environmental Aspects of the Use of Cast Iron or Composite Brake Pads for Railway Transport

Definition of carbon equivalent and degree of eutecticity of cast iron in foundry production

Dependence of hardness and other properties of gray iron on its carbon equivalent and degree of eutecticity

Contact Info

Product

Resources

About