車軸鋼微觀結(jié)構(gòu)演化的非線性超聲評價.pdf

1、車軸是機車車輛中轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵承載部件，其性能直接危及機車車輛的運輸安全。所以及早了解車軸性能退化狀況具有重要意義。材料的微觀結(jié)構(gòu)直接影響其宏觀力學性能，而材料的非線性又與材料微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因此研究并建立材料非線性聲學參數(shù)與微觀結(jié)構(gòu)演化之間的關(guān)系，并以此對材料結(jié)構(gòu)的宏觀力學性能退化進行相應的超聲無損評價具有重要的應用價值。本文采用非線性超聲測試技術(shù)以及金相觀測的方法研究車軸鋼試件在拉伸及疲勞荷載作用下，其超聲非線性系數(shù)、微觀結(jié)構(gòu)與拉伸

2、導致的塑性變形以及非線性系數(shù)、微觀結(jié)構(gòu)與疲勞循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系，以此進一步建立了超聲非線性系數(shù)與晶粒尺寸之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，本文還結(jié)合基于位錯的理論模型進行了深入的分析討論。此外，本文還進一步研究了在拉伸及疲勞載荷作用下，車軸鋼試件的衰減系數(shù)與微觀晶粒尺寸之間的關(guān)系。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴拉伸載荷作用下，車軸鋼試件近頸縮點處的相對非線性系數(shù)與晶粒尺寸均隨塑性變形的增加而增大，且該相對非線性系數(shù)隨晶粒尺寸的增加而增大。這表

3、明非線性系數(shù)可以定性表征微觀晶粒尺寸的變化情況。遠頸縮點處的相對非線性系數(shù)與晶粒尺寸之間的變化關(guān)系與近頸縮點處的實驗結(jié)果有所不同。⑵疲勞載荷作用下，車軸鋼試件近頸縮點和遠頸縮點處的相對非線性系數(shù)、晶粒尺寸均隨疲勞加載次數(shù)的增加而增大，且該相對非線性系數(shù)隨晶粒尺寸的增加而增大。同遠頸縮點的實驗結(jié)果相比，近頸縮點的相對非線性系數(shù)與晶粒尺寸之間的變化關(guān)系更為密切。⑶拉伸載荷作用下，車軸鋼試件近頸縮點處的相對衰減系數(shù)與晶粒尺寸間存在較好的對應關(guān)