崔友久:高速列车用车轴钢洁净度评估及高周疲劳性能研究论文

崔友久:高速列车用车轴钢洁净度评估及高周疲劳性能研究论文

本文主要研究内容

作者崔友久(2019)在《高速列车用车轴钢洁净度评估及高周疲劳性能研究》一文中研究指出:现代铁路列车朝着高速重载的方向不断发展,因此对其零部件的可靠性提出了更高的要求。车轴是事关列车长期安全运行的一个关键零部件,在列车的高速运行过程中极易发生由疲劳引起的损伤,因此车轴必须具有足够可靠的疲劳安全系数。连铸工艺相比于模铸工艺具有高生产率、高成材率和低成本等优点而得到越来越多的应用。然而,目前我国车轴钢的冶金生产仍然以模铸工艺生产为主,能否保证连铸工艺生产的车轴钢达到模铸工艺生产的车轴钢的冶金质量和性能水平,就成为迫切需要研究的课题。因此,本文主要采用旋转弯曲疲劳、疲劳裂纹扩展速率等实验方法,对工业试生产的调质处理的模铸、连铸高铁车轴钢棒材的冶金质量和疲劳性能进行了对比研究,得到主要结果如下:采用金相法及氢脆拉伸法评估了模铸和连铸两种工艺下车轴钢的夹杂物水平。结果表明,金相法获得的模铸和连铸车轴钢中的最大夹杂物平均尺寸分别为12.1 μm和16.4 μm,氢脆拉伸法得到的模铸和连铸车轴钢中的最大夹杂物平均尺寸分别为22.9 μm和25.3 μm。这表明模铸车轴钢中的夹杂物尺寸要小于连铸车轴钢。对夹杂物进行能谱成分分析表明,模铸车轴钢中的夹杂物多呈条带状,主要为氧化物-硫化物的复合夹杂物;连铸车轴钢中的夹杂物多呈球状,主要为氧化钙、氧化铝及氧化镁等的复合氧化物夹杂。使用极值统计法预测了不同体积试验钢中的夹杂物尺寸,随着钢体积的增大,夹杂物的尺寸呈增长的趋势,并且模铸车轴钢中的夹杂物尺寸始终小于连铸车轴钢中夹杂物的尺寸。采用旋转弯曲疲劳试验对模铸车轴钢和连铸车轴钢的高周疲劳性能进行了评估。结果表明,两种试验钢的高周疲劳S-N曲线均存在明显的疲劳极限,采用升降法获得二者的疲劳极限分别为449 MPa、426 MPa,疲劳极限比分别为0.54、0.53,即连铸车轴钢的疲劳极限较模铸车轴钢低了23 MPa,降低幅度约为5.4%。疲劳断口分析表明,除少数疲劳断裂起源于试样表层粗大夹杂物外,两种试验钢的疲劳断裂均大多起裂于试样表面基体。采用标准C(T)样测定了模铸车轴钢和连铸车轴钢的疲劳裂纹扩展速率。结果表明,在较低的应力强度因子范围△K内,连铸车轴钢的疲劳裂纹扩展速率高于模铸车轴钢的疲劳裂纹扩展速率;获得的两种试验钢疲劳裂纹稳定扩展阶段的Paris 方程分别为:da/dN=1.10×10-13(△K)3.02,da/dN=7.73×10-14(△K)3.09。上述分析表明,优良的冶金质量、较为细小的组织及较高的强度水平为工业试生产的模铸车轴钢较连铸车轴钢具有更为优异高周疲劳性能的主要原因。

Abstract

xian dai tie lu lie che chao zhao gao su chong zai de fang xiang bu duan fa zhan ,yin ci dui ji ling bu jian de ke kao xing di chu le geng gao de yao qiu 。che zhou shi shi guan lie che chang ji an quan yun hang de yi ge guan jian ling bu jian ,zai lie che de gao su yun hang guo cheng zhong ji yi fa sheng you pi lao yin qi de sun shang ,yin ci che zhou bi xu ju you zu gou ke kao de pi lao an quan ji shu 。lian zhu gong yi xiang bi yu mo zhu gong yi ju you gao sheng chan lv 、gao cheng cai lv he di cheng ben deng you dian er de dao yue lai yue duo de ying yong 。ran er ,mu qian wo guo che zhou gang de ye jin sheng chan reng ran yi mo zhu gong yi sheng chan wei zhu ,neng fou bao zheng lian zhu gong yi sheng chan de che zhou gang da dao mo zhu gong yi sheng chan de che zhou gang de ye jin zhi liang he xing neng shui ping ,jiu cheng wei pai qie xu yao yan jiu de ke ti 。yin ci ,ben wen zhu yao cai yong xuan zhuai wan qu pi lao 、pi lao lie wen kuo zhan su lv deng shi yan fang fa ,dui gong ye shi sheng chan de diao zhi chu li de mo zhu 、lian zhu gao tie che zhou gang bang cai de ye jin zhi liang he pi lao xing neng jin hang le dui bi yan jiu ,de dao zhu yao jie guo ru xia :cai yong jin xiang fa ji qing cui la shen fa ping gu le mo zhu he lian zhu liang chong gong yi xia che zhou gang de ga za wu shui ping 。jie guo biao ming ,jin xiang fa huo de de mo zhu he lian zhu che zhou gang zhong de zui da ga za wu ping jun che cun fen bie wei 12.1 μmhe 16.4 μm,qing cui la shen fa de dao de mo zhu he lian zhu che zhou gang zhong de zui da ga za wu ping jun che cun fen bie wei 22.9 μmhe 25.3 μm。zhe biao ming mo zhu che zhou gang zhong de ga za wu che cun yao xiao yu lian zhu che zhou gang 。dui ga za wu jin hang neng pu cheng fen fen xi biao ming ,mo zhu che zhou gang zhong de ga za wu duo cheng tiao dai zhuang ,zhu yao wei yang hua wu -liu hua wu de fu ge ga za wu ;lian zhu che zhou gang zhong de ga za wu duo cheng qiu zhuang ,zhu yao wei yang hua gai 、yang hua lv ji yang hua mei deng de fu ge yang hua wu ga za 。shi yong ji zhi tong ji fa yu ce le bu tong ti ji shi yan gang zhong de ga za wu che cun ,sui zhao gang ti ji de zeng da ,ga za wu de che cun cheng zeng chang de qu shi ,bing ju mo zhu che zhou gang zhong de ga za wu che cun shi zhong xiao yu lian zhu che zhou gang zhong ga za wu de che cun 。cai yong xuan zhuai wan qu pi lao shi yan dui mo zhu che zhou gang he lian zhu che zhou gang de gao zhou pi lao xing neng jin hang le ping gu 。jie guo biao ming ,liang chong shi yan gang de gao zhou pi lao S-Nqu xian jun cun zai ming xian de pi lao ji xian ,cai yong sheng jiang fa huo de er zhe de pi lao ji xian fen bie wei 449 MPa、426 MPa,pi lao ji xian bi fen bie wei 0.54、0.53,ji lian zhu che zhou gang de pi lao ji xian jiao mo zhu che zhou gang di le 23 MPa,jiang di fu du yao wei 5.4%。pi lao duan kou fen xi biao ming ,chu shao shu pi lao duan lie qi yuan yu shi yang biao ceng cu da ga za wu wai ,liang chong shi yan gang de pi lao duan lie jun da duo qi lie yu shi yang biao mian ji ti 。cai yong biao zhun C(T)yang ce ding le mo zhu che zhou gang he lian zhu che zhou gang de pi lao lie wen kuo zhan su lv 。jie guo biao ming ,zai jiao di de ying li jiang du yin zi fan wei △Knei ,lian zhu che zhou gang de pi lao lie wen kuo zhan su lv gao yu mo zhu che zhou gang de pi lao lie wen kuo zhan su lv ;huo de de liang chong shi yan gang pi lao lie wen wen ding kuo zhan jie duan de Paris fang cheng fen bie wei :da/dN=1.10×10-13(△K)3.02,da/dN=7.73×10-14(△K)3.09。shang shu fen xi biao ming ,you liang de ye jin zhi liang 、jiao wei xi xiao de zu zhi ji jiao gao de jiang du shui ping wei gong ye shi sheng chan de mo zhu che zhou gang jiao lian zhu che zhou gang ju you geng wei you yi gao zhou pi lao xing neng de zhu yao yuan yin 。

论文参考文献

  • [1].典型缺陷对车轴应力及疲劳寿命影响研究[D]. 吕晓旭.北京交通大学2019
  • [2].车轴钢中氢扩散行为研究[D]. 李祥志.安徽工业大学2018
  • [3].机加工工艺对LZ50城轨车轴表面性能及组织影响的研究[D]. 周卯旸.大连交通大学2017
  • [4].高速铁路外物损伤车轴疲劳评估方法[D]. 徐忠伟.西南交通大学2018
  • [5].提高LZ50钢车轴热处理后屈服强度及晶粒度的研究[D]. 冯志刚.大连交通大学2015
  • [6].铁路货车LZ50钢车轴的热处理工艺优化研究[D]. 门亮.大连交通大学2015
  • [7].高速列车车轴钢疲劳特性的初步研究[D]. 孟扬.贵州大学2009
  • [8].20Mn2车轴钢热处理工艺研究及优化[D]. 孙建.安徽工业大学2014
  • [9].热处理工艺对车轴钢LZ45CrV性能的影响[D]. 王梦.上海交通大学2013
  • [10].铬钒系微合金车轴钢晶粒粗化与变形抗力研究[D]. 李英.昆明理工大学2010
  • 读者推荐
  • [1].高速列车轴箱轴承疲劳寿命研究[D]. 郑静.北京交通大学2014
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京交通大学的崔友久,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于车轴钢论文,模铸论文,连铸论文,非金属夹杂物论文,高周疲劳论文,疲劳裂纹扩展速率论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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