热处理工艺对辙叉用新型贝氏体钢冲击韧性和滚动接触疲劳性能的影响

发布时间：2018-04-22 20:08

  本文选题：贝氏体钢 + 冲击韧性　； 参考：《西华大学》2015年硕士论文

【摘要】：辙叉是列车实现变轨的重要部件,随着铁路运力需求的提高,对辙叉材料也提出了更高的要求,由于贝氏体钢综合力学性能优异被认为是替代传统高锰钢的最佳材料。列车在通过辙叉过程中,辙叉会受到来自车轮的周期性冲击力,再加上环境因素影响,容易造成疲劳失效,威胁列车安全运行。因此,提高辙叉材料综合性能显得尤为重要。本文选用西华大学自主研发的Si-Mn-Cr系贝氏体钢作为实验材料,研究了热处理工艺对该钢种的冲击韧性和滚动接触疲劳性能的影响,以求找到提高该钢性能的途径。针对试验用钢冲击韧性的研究,本文设计了两组奥氏体化温度分别为900℃、920℃,以及四组等温处理温度,依次为500℃、450℃、400℃、330℃,分别研究奥氏体化温度和等温温度对冲击韧性的影响。分析结果表明经过热处理后,材料冲击韧性有很大提高,冲击功提高近2倍。在900℃、920℃奥氏体化温度下,试样均在330℃等温时冲击韧性达到最优。相同等温温度下,奥氏体化温度为920℃时,试样冲击功相对较低。同时,经过热处理后,试样硬度值有较大提高,主要集中在HRC39.0~46.9之间。本文主要研究了热处理工艺和材料冶炼工艺对试验用钢滚动接触疲劳性能的影响。电渣重熔工艺冶炼的试样,经过等温处理,滚动接触疲劳寿命都有不同程度提高,且随着等温温度由500℃降到330℃,其滚动接触疲劳寿命先增大后减小,在400℃等温条件下,滚动接触疲劳寿命最高为3.91×105r;对于非真空电弧炉冶炼的试样,随着等温温度由500℃降到330℃,滚动接触疲劳寿命逐渐增大,当等温温度为330℃时,滚动接触疲劳性能最高为2.43×105r。通过对组织和剥落坑形貌观察发现:等温温度由500℃降到330℃时,新型辙叉用贝氏体钢组织依次为粒状贝氏体、板条贝氏体、针状贝氏体;新型辙叉用贝氏体钢疲劳失效形式主要为麻点剥落和浅层剥落,剥落坑呈豆状或近似等腰三角形,且同一试样上能同时出现两种剥落形式,剥落形式与材料的冶炼方式无关。
[Abstract]:Frog is an important part of the train to realize rail transformation. With the improvement of railway transportation capacity, the material of frog is also required higher. Because of the excellent comprehensive mechanical properties of bainite steel, it is considered as the best material to replace the traditional high manganese steel. In the process of crossing the frog, the frog will be subjected to the periodic impact from the wheel, and the environmental factors will influence it, which will easily cause fatigue failure and threaten the safe operation of the train. Therefore, it is very important to improve the comprehensive performance of frog material. In this paper, the influence of heat treatment on the impact toughness and rolling contact fatigue properties of Si-Mn-Cr series bainitic steel developed by Xihua University was studied in order to find a way to improve the properties of the steel. In this paper, two groups of austenitizing temperature are designed to be 900 鈩，

本文编号：1788734