重載鐵路是我國(guó)的鐵路發(fā)展重要方向之一,也是提升貨運(yùn)能力的最有效途徑�，F(xiàn)階段服役中的鋼軌在韌塑性、耐磨性和抗疲勞性已經(jīng)不能完全滿足使用要求。被譽(yù)為“21世紀(jì)的鋼軌”-貝氏體鋼軌經(jīng)過合理的強(qiáng)韌化方式,其強(qiáng)韌性匹配、耐磨性均優(yōu)于傳統(tǒng)鋼軌,滿足服役要求。本文以Mn系貝氏體鋼軌為研究對(duì)象,通過優(yōu)化熱處理工藝來研究工藝參數(shù)與組織、性能的關(guān)系,最終實(shí)現(xiàn)了鋼軌的最佳強(qiáng)韌性匹配,并運(yùn)用合理的工藝在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試制重載鐵路用原型貝氏體鋼軌。實(shí)驗(yàn)鋼軌存在Mn元素引起的偏析現(xiàn)象,通過測(cè)量偏析條帶所占比、平均寬度以及利用電子探針定量分析元素含量,確定了 Mn是導(dǎo)致偏析條帶的主要元素。不同程度的偏析對(duì)相變有不同的影響,為研究成分偏析對(duì)相變的影響,通過連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變以及等溫轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)距離踏面15mm位置等溫轉(zhuǎn)變?cè)杏谧铋L(zhǎng),且該位置的硬度無論是在等溫轉(zhuǎn)變過程中還是在連續(xù)冷卻過程中最大。在等溫轉(zhuǎn)變過程中,距離踏面任何位置的貝氏體轉(zhuǎn)變量隨著等溫溫度的升高而減少,其中15mm位置貝氏體轉(zhuǎn)變量最少。根據(jù)Mn元素產(chǎn)生的偏析對(duì)鋼軌相變點(diǎn)的影響,設(shè)計(jì)了三組不同熱處理工藝:BQPT1（淬火-配分）、BQPT2（淬火-配分）和BQ... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４鐵素體麻光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變的ＴＴＴ轉(zhuǎn)變曲線??（ａ）鐵素體／珠光體轉(zhuǎn)變，（ｂ）貝氏體轉(zhuǎn)變??

得到了應(yīng)用。相對(duì)于珠光體鋼軌，貝氏體鋼軌在此方面的研究還較少，目前對(duì)于??貝氏體鋼軌熱處理的研究多集中在回火工藝優(yōu)化等［３９４１］。由于貝氏體鋼具有與珠??光體鋼完全不同的轉(zhuǎn)變特征，如圖１－４所示，因此如何將在線熱處理技術(shù)運(yùn)用到貝??氏體鋼軌上成為研究的重點(diǎn)。??１．３．３新型熱處理的發(fā)展??傳統(tǒng)的熱處理工藝為淬火＋回火（ＱＴ）或者欠速淬火（ＳＱ）工藝，這種熱處??理在珠光體鋼軌上得到了應(yīng)用，如果控制的冷卻工藝適當(dāng)，可以獲得較高的硬度，??但是冷速過高，會(huì)形成馬氏體組織，不利于韌塑性的改善。這種工藝如果直接用??于貝氏體鋼軌時(shí)，需要考慮到臨界冷卻速度的選擇、以及中溫轉(zhuǎn)變相變應(yīng)變對(duì)于??鋼軌變形和殘余應(yīng)力的影響。??美國(guó)的Ｓｐｅｅｒ在２００３年提出Ｑ＆Ｐ工藝［４２］，即淬火＋配分工藝，通過該工藝可??以獲得富碳的奧氏體和貧碳的馬氏體，殘余奧氏體富碳而穩(wěn)定。此工藝是將實(shí)驗(yàn)??鋼高溫奧氏體化后淬火到Ｍｓ￣Ｍｆ之間的某一溫度Ｔｑ，形成一定量的馬氏體，隨后??在Ｔｑ或大于此溫度ＴＰ進(jìn)行一段時(shí)間的保溫

性能并驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室的研宄方案是否滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。??１．５．３研究思路??本文的研宄思路如圖１－６所示，對(duì)Ｍｎ－Ｓｉ－Ｃｒ系貝氏體鋼軌不同部位進(jìn)行微觀??偏析分析、相變分析、測(cè)定關(guān)鍵相變點(diǎn)、繪制ＣＣＴ、ＴＴＴ曲線，根據(jù)在線熱處理??生產(chǎn)線，制定不同的熱處理工藝，并進(jìn)行熱處理工藝模擬。進(jìn)行組織觀察和力學(xué)??性能測(cè)試，結(jié)合工業(yè)化試制的鋼軌進(jìn)行組織與力學(xué)性能檢測(cè)，探索最佳熱處理工??藝，從而指導(dǎo)工業(yè)化生產(chǎn)。??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3537970