Рассмотрены особенности строения и формирования зоны термического влияния (ЗТВ) при плазменном поверхностном упрочнении колесной стали типа 60Г и определено влияние мощности нагрева и скорости перемещения плазмотрона на свойства и протяженность различных ее участков. Установлено, что в результате воздействия азотной плазменной струи на поверхность стали 60Г в упрочненном слое последовательно формируется спектр структур из нитридов, аустенита, фермообразного и пакетного мартенсита, троостомартенсита и троостосорбита, что способствует созданию плавной и глубокой переходной зоны от слоя к основному металлу. Для исследования и оценки роли структурного фактора в формировании свойств ЗТВ предложена оригинальная методика определения трибологических характеристик по глубине слоя. Приведены результаты сравнительных испытаний на износостойкость упрочненных слоев при оптимальных режимах обработки и различном легировании стали углеро-дом и хромом. С повышением содержания хрома от 0,01 до 0,5 % при одинаковом количестве углерода износостойкость основного металла Cr 0,01 % в два раза выше, чем с Cr 0,5 % при равной микротвердости. При более низкой микротвердости упрочненной зоны образца с Cr 0,01 %, чем у образца с Cr 0,5 %, интенсивности изнашивания сопоставимы, что объясняется бoльшим влиянием на износостойкость в этих условиях структурного состояния упрочненной стали с Cr 0,01 %, чем ее твердости. Результаты исследований позволили оптимизировать и скорректировать режим плазменной обработки, в частности, колесных пар локомотивов с повышенной твердостью бандажей и колес грузовых вагонов из легированной хромом стали. Ключевые слова: колесная сталь; плазменное упрочнение; микроструктура; твердость; интенсивность изнашивания.
