隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的不斷發(fā)展,鐵路運(yùn)輸年通貨量逐年攀升,鋼軌磨耗量日益加劇,縮短了鋼軌的服役壽命,故對(duì)鋼軌耐磨性提出更高要求。熱處理是提高鋼軌耐磨性的手段之一,尤其在小半徑曲線段熱處理鋼軌的耐磨性是普通鋼軌的幾倍,使用熱處理鋼軌可有效的減少鋼軌的側(cè)磨、剝離掉塊、壓潰及波磨等鋼軌損傷。熱處理技術(shù)與鋼軌成分微合金化設(shè)計(jì)相結(jié)合,是滿足當(dāng)前鋼軌發(fā)展遇到技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵,合金元素的添加,對(duì)鋼軌熱處理工藝調(diào)試及優(yōu)化提出更高要求,需要更為系統(tǒng)的分析鋼軌熱處理過(guò)程的參數(shù)控制,為熱處理鋼軌工藝參數(shù)調(diào)試提供理論指導(dǎo)。本文以380HB級(jí)別的稀土熱處理鋼軌的淬火過(guò)程為研究對(duì)象,對(duì)工業(yè)試制的鋼軌成分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),確定鋼軌滿足力學(xué)性能的最優(yōu)化學(xué)成分范圍。分析了380HB鋼軌熱處理過(guò)程,提出影響珠光體鋼軌片層間距的因素不僅僅與冷速有關(guān),還與材料的組織轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度有關(guān)。鋼軌熱處理過(guò)程是一種鑒于等溫轉(zhuǎn)變與連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變之間的“連續(xù)等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程”,計(jì)算表明:對(duì)于380HB級(jí)別熱處理鋼軌溫降控制在200~250℃,該鋼種軌頭踏面相變?cè)杏谠?8s~22s之間,軌頭抗拉強(qiáng)度取樣位置相變?cè)杏谠?2~30s之間,應(yīng)在此時(shí)間段內(nèi)加強(qiáng)冷... 

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 鋼軌發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 鋼軌服役過(guò)程的缺陷
        1.2.1 鋼軌剝離掉塊缺陷
        1.2.2 鋼軌垂直磨耗及側(cè)磨
        1.2.3 鋼軌波磨損傷
        1.2.4 鋼軌表面壓潰
    1.3 熱處理鋼軌的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 鋼軌淬火QT工藝
        1.3.2 鋼軌淬火SQ工藝
    1.4 熱處理過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算現(xiàn)狀
        1.4.1 JMat Pro軟件在新產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用
        1.4.2 DEFORM-3D軟件在新產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容及難點(diǎn)
        1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 技術(shù)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
2.熱處理過(guò)程中的有限元數(shù)值模擬
    2.1 溫度場(chǎng)
    2.2 組織場(chǎng)
        2.2.1 擴(kuò)散型等溫相變動(dòng)力學(xué)
        2.2.2 珠光體擴(kuò)散型非等溫相變動(dòng)力學(xué)
        2.2.3 無(wú)擴(kuò)散型相變動(dòng)力學(xué)
    2.3 應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)
        2.3.1 熱彈塑性材料的基本假設(shè)
        2.3.2 彈塑性本構(gòu)關(guān)系
3 380HB級(jí)別熱處理鋼軌化學(xué)成分優(yōu)化
    3.1 JMat Pro軟件驗(yàn)證
        3.1.1 珠光體組織相變驗(yàn)證
        3.1.2 JMat Pro軟件力學(xué)性能計(jì)算驗(yàn)證
    3.2 珠光體鋼軌鋼力學(xué)性能預(yù)測(cè)
    3.3 JMat Pro軟件與DEFORM-3D軟件的對(duì)接
    3.4 DEFORM-3D材料模型的建立
        3.4.1 熱力學(xué)參數(shù)
        3.4.2 變形參數(shù)
4 380HB級(jí)別鋼軌熱處理過(guò)程數(shù)值模擬
    4.1 熱處理計(jì)算材料庫(kù)建立
    4.2 熱處理生產(chǎn)線情況
    4.3 模擬計(jì)算熱處理工藝確定
    4.4 幾何模型的建立
    4.5 1#淬火工藝模擬計(jì)算及分析
        4.5.1 鋼軌表面換熱系數(shù)計(jì)算
        4.5.2 鋼軌各計(jì)算點(diǎn)相變溫度及轉(zhuǎn)變時(shí)間
        4.5.3 鋼軌抗拉強(qiáng)度與組織轉(zhuǎn)變對(duì)應(yīng)關(guān)系
        4.5.4 鋼軌異常組織相變溫度計(jì)算
5 380HB熱處理鋼軌淬火過(guò)程溫度、組織、應(yīng)力、應(yīng)變分析
    5.1 1#工藝數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.2 1#工藝鋼軌軌頭片層間距細(xì)化控制及分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于JMatPro軟件的超高強(qiáng)度鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)[J]. 盛偉,陳天運(yùn),李志,柳木桐,倪志銘.  金屬熱處理. 2017(06)
[3]時(shí)速250km等級(jí)動(dòng)車(chē)組自主化車(chē)輪的耐磨性能試驗(yàn)研究[J]. 張關(guān)震,任瑞銘,叢韜,張弘,付秀琴.  中國(guó)鐵道科學(xué). 2017(01)
[4]重載鐵路鋼軌的傷損及預(yù)防對(duì)策研究[J]. 黃正瑋.  四川建材. 2015(05)
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[7]基于JMatPro軟件15CrMo滲碳鋼淬火組織與熱物理力學(xué)性能預(yù)測(cè)[J]. 楊永春.  熱加工工藝. 2013(20)
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[9]DEFORM-3D在楔橫軋成形模擬中的應(yīng)用[J]. 劉文科,張康生,王福恒,李威.  冶金設(shè)備. 2010(03)
[10]韌性斷裂準(zhǔn)則與閥值選取的理論及試驗(yàn)研究[J]. 蒲思洪,溫彤,吳維,侯模輝.  熱加工工藝. 2009(03)

碩士論文
[1]基于Deform金屬鍛造和熱處理的晶粒度分析及組織遺傳研究[D]. 林偉強(qiáng).華南理工大學(xué) 2012
[2]基于DEFORM-3D平臺(tái)不銹鋼板材熱軋工藝模擬研究[D]. 劉紅濤.蘭州理工大學(xué) 2011
[3]鋼軌滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)研究[D]. 張偉.西南交通大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3676901