發(fā)布時間：2022-01-26 02:41

　　21世紀在航空、公路、鐵路這三種運輸方式中,如果選擇最受歡迎的運輸方式;鐵路一定會成為首選。鋼軌作為鐵路最核心部件,它的好壞直接對行車的安全性造成影響。近些年,鋼軌受到的損傷形式由傳統(tǒng)輪軌之間發(fā)生滾動接觸而誘發(fā)的鋼軌疲勞損傷轉(zhuǎn)變成因介質(zhì)條件不同和輪軌滾動接觸兩種情況下附加發(fā)生的腐蝕疲勞損傷。因此研究鋼軌腐蝕疲勞裂紋萌生及斷裂行為,對我國鐵路發(fā)展有著重要意義。本文以U75V鋼軌為研究對象,選擇在模擬極端情況下研究其腐蝕疲勞。通過“EA-08”型周期浸潤腐蝕箱、高頻動態(tài)疲勞機、GALYA3場發(fā)射掃描電鏡、S-3400環(huán)境掃描電鏡、OLS4000激光共聚焦顯微鏡等設(shè)備來研究U75V鋼軌腐蝕形貌及腐蝕疲勞裂紋萌生、斷裂之間的關(guān)系。首先通過以不同冷速進行熱處理細化珠光體片層間距,得出冷速為3℃/s、5℃/s的珠光體片層間距分別為:0.2012μm、0.1224μm,軋態(tài)片層間距為0.3045μm;冷速為5℃/s的熱處理細化效果最好。通過對腐蝕形貌研究,腐蝕類型為非均勻腐蝕。5℃/s熱處理態(tài)和軋態(tài)隨腐蝕時間的增加,腐蝕坑最大直徑、腐蝕坑粗糙度及深度均增大。軋態(tài)腐蝕時間為:240h、360、480h... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

疲勞斷口示意圖

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-17-（3）有效工作部位的表面應(yīng)保證光滑，光亮，而且粗糙度應(yīng)符合國標要求。圖2.1疲勞試樣示意圖失重掛片試樣：經(jīng)過120#至600#的砂紙逐級水磨，去離子水沖洗；無水乙醇清洗后冷風吹干，在干燥皿中放置24h。然后將失重掛片試樣使用電子天平稱重，并用游標卡尺測量其尺寸。2.3實驗方案2.3.1顯微組織觀察將軋態(tài)U75V鋼軌的金相試樣逐級打磨至800#，用高效拋光劑機械拋光。在試樣的磨制和拋光過程中，應(yīng)將使用力度把握好。因為用力過大會將試樣中的夾雜物磨掉。然后使用硝酸酒精進行腐蝕，其濃度為4%，腐蝕時間為10s。再使用蔡司金相顯微鏡觀察試樣的金相組織。2.3.2夾雜物觀察及分析使用S-3400環(huán)境掃描電鏡對軋態(tài)U75V鋼軌試樣進行夾雜物尋找，并使用能譜分析確定夾雜物成分。觀察統(tǒng)計軋態(tài)U75V鋼軌中夾雜物的形狀、大孝種類和分布狀態(tài)。結(jié)合現(xiàn)有的成果分析其種類、成分。2.3.3熱處理實驗方案確定（1）確定加熱溫度首先要確定加熱溫度，通過根據(jù)試樣材料的鐵碳平衡相圖中其碳的含量并確定奧氏體化的溫度及時間。溫度應(yīng)選擇為使試樣完全奧氏體化溫度，確定溫度時還要注意兩個問題：一是奧氏體在加熱出現(xiàn)的粗化情況；二是在保溫過程中的粗化情況。根據(jù)U75V鋼軌的完全奧氏體化溫度，選擇900℃為最終的加熱溫度。（2）控制冷速

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-18-通過實驗的總結(jié)和鐵路上服役鋼軌的組織性能要求，得到了一個結(jié)論為：若將試樣冷卻速度控制在5℃/s以上，鋼軌的組織中有馬氏體組織產(chǎn)生影響其性能。故為了不生成馬氏體，因此本文將試樣最終的冷卻速度選擇為5℃/s以下進行實驗研究�？刂圃嚇永渌偈峭ㄟ^調(diào)節(jié)淬火設(shè)備的調(diào)節(jié)閥，使之噴吹不同壓力的氣體。淬火設(shè)備主要由三部分構(gòu)成，分別是：加壓、輸出還有電腦控制。為了更好的控制冷速，本次熱處理實驗是使用Sony熱成像儀對溫度進行采集如圖2.2。Sony熱成像儀的優(yōu)點是能過將那個時間段試樣淬火的溫度全部記錄下來。對記錄下來的溫度進行處理，淬火裝置結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)采集如圖2.3所示。圖2.2淬火實時采集紅外溫度圖2.3淬火裝置結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過以上的分析，制定本次淬火熱處理實驗工藝圖如圖2.4所示。將試樣隨爐加熱到900℃，保溫15s后以3℃/s、5℃/s冷速進行冷卻。圖2.4淬火工藝圖對軋態(tài)U75V鋼軌進行熱處理，為了研究珠光體組織片層間距對腐蝕坑大小和粗糙度的影響。以不同的冷卻速度得到不同的珠光體片層間距，選擇珠光體片層間距最

【參考文獻】：
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本文編號：3609650