本文關鍵詞：鋼軌鋼高能噴丸后組織結(jié)構轉(zhuǎn)變機理及性能研究

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【摘要】：鐵路在我國交通運輸系統(tǒng)中扮演著重要的角色,是陸路運輸?shù)闹饕煌üぞ�。而在鐵路運輸系統(tǒng)中鋼軌的作用至關重要,它對車體起著支撐、導向的作用,是影響行車安全的重要因素。隨著我國高鐵建設的迅猛發(fā)展,車速的提高和軸重的增加,使得鋼軌的服役條件更加惡化,導致鋼軌的磨損和疲勞破環(huán)現(xiàn)象更加嚴重,因此如何提高鋼軌的強度和抗疲勞破環(huán)的能力成為鐵路工作者的重點。本試驗采用改進型通用離心式噴丸機對鐵路上常用的U71Mn鋼和U75V鋼進行高能噴丸試驗,并對噴丸后的U71Mn鋼和U75V鋼及噴丸后和運行后的U71Mn鋼的變形區(qū)組織形貌和顯微硬度進行對比分析,探討U71Mn鋼和U75V鋼在噴丸處理下的組織轉(zhuǎn)變及強化機理的同時,分析噴丸強化應用于U71Mn鋼和U75V鋼的可行性。采用1mm直徑的彈丸以45m/s的速度分別對其進行不同時間工藝的噴丸處理,并對噴丸后的表面粗糙度,塑性變形區(qū)的組織形貌和硬度分布進行分析。試驗結(jié)果表明:運行后U71Mn鋼軌塑性變形區(qū)厚度在200μm左右,表層顯微硬度值約410HV;噴丸后的U71Mn鋼表面粗糙度均低于6.5μm,硬化層厚度和表層硬度值均隨噴丸時間的延長而增高,硬化層厚度在180min噴丸后達到飽和,約85μm,表層硬度值在180min噴丸處理后約430HV,表層鐵素體晶粒在噴丸60min后細化至60nm左右,且表面無裂紋,表層硬度值約350HV;噴丸后U75V鋼表層鐵素體晶粒在120min是細化至60nm左右,塑性變形層厚度在180min噴丸后達到飽和,約75μm,此時表層顯微硬度約430HV,噴丸處理60min之前無裂紋,表層硬度值約350HV,120min后出現(xiàn)裂紋,組織變形機制與U71Mn鋼相似。
【關鍵詞】：U71Mn鋼 U75V鋼 高能噴丸
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U213.4;TG142.15
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 鋼軌概述9-15
• 1.2.1 鋼軌鋼的類別9-10
• 1.2.2 國外鋼軌鋼研究進展10-11
• 1.2.3 我國鋼軌鋼存在的主要問題11-12
• 1.2.4 鋼軌的主要損傷形式12-13
• 1.2.5 我國鋼軌鋼化學成分及性能特點13-14
• 1.2.6 鋼軌的選用原則14-15
• 1.3 高能噴丸15-19
• 1.3.1 強化噴丸概念15-16
• 1.3.2 噴丸的原理16
• 1.3.3 噴丸強化層內(nèi)殘余壓應力16-17
• 1.3.4 噴丸質(zhì)量17-18
• 1.3.5 新型噴丸強化技術18-19
• 1.4 珠光體組織的結(jié)構與性能19-21
• 1.4.1 珠光體的轉(zhuǎn)變機構19
• 1.4.2 珠光體的塑性19-20
• 1.4.3 珠光體的強化機制20
• 1.4.4 珠光體冷變形時滲碳體溶解的研究進展20-21
• 1.4.5 強烈塑形變形法制備超細晶的研究狀況21
• 1.5 本課題的研究意義21-23
• 第二章 試驗材料和方法23-27
• 2.1 試驗材料23
• 2.2 試驗方法23-27
• 2.2.1 高能噴丸試驗23-24
• 2.2.2 表面粗糙度和質(zhì)量損失的測量24
• 2.2.3 XRD分析24-25
• 2.2.4 顯微組織形貌觀察25
• 2.2.5 透射電鏡分析25
• 2.2.6 顯微硬度的測量25-27
• 第三章 試驗結(jié)果和分析27-56
• 3.1 U71MN高能噴丸和運行后鋼軌27-43
• 3.1.1 高能噴丸處理后表面粗糙度27-29
• 3.1.2 X射線衍射分析29-30
• 3.1.3 截面顯微組織分析30-39
• 3.1.3.1 光鏡分析30-32
• 3.1.3.2 掃描電鏡分析32-37
• 3.1.3.3 透射電鏡分析37-39
• 3.1.4 顯微硬度分布分析39-41
• 3.1.5 表面損傷分析41-43
• 3.2 U75V高能噴丸試驗43-53
• 3.2.1 截面顯微組織分析44-53
• 3.2.1.1 光鏡分析44-45
• 3.2.1.2 掃描電鏡分析45-49
• 3.2.1.3 透射電鏡分析49-51
• 3.2.1.4 顯微硬度分析51
• 3.2.1.5 表面損傷分析51-53
• 3.3 本章小結(jié)53-56
• 3.3.1 高能噴丸處理及運行鋼軌53-55
• 3.3.2 U75V高能噴丸試驗55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-60
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文60-61
• 致謝61-62

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本文編號：707243