<?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="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.12737/6911</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-356</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="en"><subject>TECHNICAL SCIENCES</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>DIFFUSION AND SEGREGATION PROCESSES IN HEAVY-LOADED FRICTION UNITS</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Диффузионные и сегрегационные процессы в тяжелонагруженных узлах трения</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>Колесников</surname><given-names>Игорь Владимирович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kolesnikov</surname><given-names>Igor Vladimirovich</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">kvi@rgups.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Ростовский государственный университет путей сообщения , Россия</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Rostov State Transport University, Russia</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2014</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>12</month><year>2014</year></pub-date><volume>14</volume><issue>4</issue><fpage>125</fpage><lpage>132</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Kolesnikov I.V., 2014</copyright-statement><copyright-year>2014</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Колесников И.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kolesnikov I.V.</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.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/356">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/356</self-uri><abstract><p>It is stated analytically and proved experimentally that in the heavy-loaded conjugations such as a break system of the rolling stock the maximum temperature in the wheel is reached not on the surface but in the subsurface layer. The study of the non-stationary contact coupled thermoelasticity problem on the brake disk rotation, and on the experimental research of the hydrogen diffusion has shown that the design dependence type of the thermal field describes adequately the process of the hydrogen diffusion in its functional dependence on the temperature. Under these conditions, maximum of the hydrogen concentration coincides with maximum temperature. The study results on the segregation processes of the alloying and doping elements in the wheel - brake shoe tribosystem are presented. The elemental composition on the boundaries of the steel grains of the railway wheel is determined using Auger spectroscopy. The upper metal layers in the defected wheel contain iron, sulfur, phosphorus, and zinc. In the tread working layer, the sulfur and phosphorus content is much less, and it conforms to their volumetric content.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Аналитически установлено и экспериментально подтверждено, что в тяжелонагруженных сопряжениях, таких как  тормозная система подвижного состава, максимальное значение температуры в колесе  находится не на поверхности, а в подповерхностном слое. Рассмотрение нестационарной контактной связанной термоупругости  в задаче о вращении тормозного диска и экспериментальные исследования диффузии водорода показали, что характер расчетной зависимости  температурного поля удовлетворительно описывает процесс диффузии водорода в его функциональной зависимости от температуры. При этом максимум концентрации водорода совпадает с максимумом температуры. Представлены результаты по исследованию сегрегационных явлений легирующих и примесных элементов в трибосистеме колесо-тормозная колодка. Методом оже-спектроскопии  установлен элементный состав на границах зерён стали железнодорожного колеса. Верхние слои металла дефектов колеса содержат железо, серу, фосфор и цинк. В рабочем слое бандажа содержание серы и фосфора значительно меньше и соответствует их объёмному содержанию.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>диффузия</kwd><kwd>контактная термоупругая задача</kwd><kwd>температура</kwd><kwd>сегрегация</kwd><kwd>электризация.</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>diffusion</kwd><kwd>contact thermoelasticity problem</kwd><kwd>temperature</kwd><kwd>segregation</kwd><kwd>electrization.</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследования выполнены при поддержке Российского научного фонда (проект №14-29-00116)</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The research is supported by RFFI grant (project no. 14-29-00116).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Schofer, J. Quantitative wear analysis using atomic force microscopy / J. Schofer, E. Santer // Wear. — 1998. — pp. 74–83.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Schofer, J. Quantitative wear analysis using atomic force microscopy / J. Schofer, E. Santer // Wear. — 1998. — pp. 74–83.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горячева, И. Г. Механика фрикицонного взаимодействия / И. Г. Горячева. — Москва : Наука, 2001. — 478 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Горячева, И. Г. Механика фрикицонного взаимодействия / И. Г. Горячева. — Москва : Наука, 2001. — 478 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dmitriev, A. I. Simulation of surface topography with the method of mavable cellular automata / A. I. Dmitriev, V. L. Popov, S. G. Psakhie // Tribology International. — 2006. — V.39, № 5. — pp. 444–449.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dmitriev, A. I. Simulation of surface topography with the method of mavable cellular automata / A. I. Dmitriev, V. L. Popov, S. G. Psakhie // Tribology International. — 2006. — V.39, № 5. — pp. 444–449.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Osterle, W. Towards a better understanding of brake friction materials / W. Osterle, A. Dmitriev, H. Klob, I. Urban // Wear. — 2007. — V. 263, № 7–12. — pp. 1189–1201.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Osterle, W. Towards a better understanding of brake friction materials / W. Osterle, A. Dmitriev, H. Klob, I. Urban // Wear. — 2007. — V. 263, № 7–12. — pp. 1189–1201.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mosey, N. J. Atomistic Modeling of Friction / N. J. Mosey, M. H. Müser, K. B. Lipkowitz, T. R. Cundari // Reviews in Computational Chemistry. — 2007. — V. 25. — pp. 67–124.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mosey, N. J. Atomistic Modeling of Friction / N. J. Mosey, M. H. Müser, K. B. Lipkowitz, T. R. Cundari // Reviews in Computational Chemistry. — 2007. — V. 25. — pp. 67–124.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Koskilinna, J. O. Friction paths for cubic boron nitride: an ab initio study / J. O. Koskilinna, M. Lin-nolahti, T. A. Pakkanen // Tribology Letters. — 2007. — V.27, №2. — pp.145–154.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koskilinna, J. O. Friction paths for cubic boron nitride: an ab initio study / J. O. Koskilinna, M. Lin-nolahti, T. A. Pakkanen // Tribology Letters. — 2007. — V.27, №2. — pp.145–154.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yang, R. The effects of 3d alloying elements on grain boundary cohesion in gamma-iron : a first principles study on interface embrittlement due to the segregation / R. Yang, R. Z. Huang, Y. M Wang., H. Q. Ye, C. Y. Wang // Journal of Physics: Condensed Matter. — 2003. — V.15, № 49. — pp.8339–8349.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yang, R. The effects of 3d alloying elements on grain boundary cohesion in gamma-iron : a first principles study on interface embrittlement due to the segregation / R. Yang, R. Z. Huang, Y. M Wang., H. Q. Ye, C. Y. Wang // Journal of Physics: Condensed Matter. — 2003. — V.15, № 49. — pp.8339–8349.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gesari, S. B. Effect of manganese on grain boundary segregation of sulfur in iron / S. B. Gesari, M. E. Pronsato, A. Juan // Applied Surface Science. — 2007. — V. 253, №14. — pp. 5939 – 5942.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gesari, S. B. Effect of manganese on grain boundary segregation of sulfur in iron / S. B. Gesari, M. E. Pronsato, A. Juan // Applied Surface Science. — 2007. — V. 253, №14. — pp. 5939 – 5942.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кохановский, В. А. Трение и изнашивание фторопластсодержащих композитов / В. А. Коха-новский, Ю. А. Петров // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2009. — Т. 9, № 1 (40). — С. 30–35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кохановский, В. А. Трение и изнашивание фторопластсодержащих композитов / В. А. Коха-новский, Ю. А. Петров // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2009. — Т. 9, № 1 (40). — С. 30–35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Власенко, И. Б. Антифрикционные композиты в активных водных средах / И. Б. Власенко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2013. — № 7/8 (75). — С. 58–64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Власенко, И. Б. Антифрикционные композиты в активных водных средах / И. Б. Власенко // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2013. — № 7/8 (75). — С. 58–64.</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>
