鋼軌接觸疲勞裂紋形成機理研究.pdf

1、隨著高速鐵路技術(shù)的發(fā)展，我國的高速鐵路建設(shè)正在進行建設(shè)。相對其它國家，我國的高速鐵路建設(shè)技術(shù)還不是很成熟，但在我國已經(jīng)有很多鐵路區(qū)段目前是在以高速鐵路的標準試用。因此，對我國準高速區(qū)段鋼軌使用中出現(xiàn)的傷損情況進行定性分析，判定其傷損類型，找出其失效機理，對我國高速鐵路的建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。 本文針對我國廣深線準高速曲線段使用的PD3鋼軌和U71Mn鋼軌在使用中出現(xiàn)的斜線狀裂紋傷損進行了硬度、微宏觀形貌、金相試驗以及理化性能檢

2、驗(x射線衍射分析(XRD))等一系列的試驗分析。利用JD．1輪軌摩擦試驗機對三種鋼軌材料進行了鋼軌滾動接觸疲勞試驗研究。結(jié)合光學(xué)顯微鏡(0M)、顯微硬度儀、和掃描電子顯微鏡(SEM)等對鋼軌裂紋形成機理進行了深入分析。論文通過研究得出了以下幾個重要結(jié)論： L列車在曲線段行駛時，與鋼軌之間存在著嚴重的相對滑動，并且在輪對與鋼軌軌角間存在著很大的沖擊力和產(chǎn)生很大的摩擦熱，加之接觸面間的拉壓應(yīng)力的循環(huán)作用，導(dǎo)致了裂紋的萌生。在靠近鋼

3、軌表面一定的深度內(nèi)，裂紋萌生后基本上沿著塑性流變的方向向鋼軌內(nèi)部斜向下擴展。 2.廣深線上的U71Mn鋼軌的塑性變形較大，裂紋在鋼軌表面下呈現(xiàn)出比較狹長的形態(tài)，在拉壓應(yīng)力和滑動摩擦力的作用下，一些微裂紋很容易就，被剪斷，形成淺層剝落，或在人工打磨作用下被磨掉，這將降低裂紋對鋼軌的危害，因此現(xiàn)場U71Mn鋼軌表現(xiàn)出良好的抗疲勞性能。而PD3鋼軌由于強度大于U71Mn鋼軌，塑性變形較小，微裂紋萌生后，向表面下擴展時與鋼軌表面的夾角較