大秦线C63A货车16号车钩尾销孔裂纹原因分析

使用SEM、无损探伤检测等方法研究了大秦线C63A货车E级铸钢(ZG25MnCrN iMo)16号车钩钩尾销孔裂纹断口及故障产生原因。结果表明,裂纹疲劳萌生于牵引弧面中部一点,然后裂纹以脆性特征的方式向前扩展,在淬硬层和基体的过渡区域裂纹转向两侧呈周向疲劳扩展并逐渐偏向尾销孔内表面一侧。造成国产16型车钩尾销孔牵引弧面裂纹的原因是复杂恶劣的线路运行工况,尾销孔牵引弧面结构局部应力水平偏高及表面热处理硬度梯度较大。

200～250km/h动车组车轴钢CCT曲线及末端淬透性试验研究

采用热膨胀法和末端淬火法研究了200~250 km/h自主化替代实验动车组车轴用Cr-Ni-Mo系合金钢连续冷却转变曲线和末端淬透性曲线,并根据实验结果,在已有末端淬透性数学模型的基础上,建立了实验钢的末端淬透性数学模型.实验结果表明：实验合金车轴钢Ac3温度为815℃,Ac1温度为760℃,Ms和Mf温度分别为356℃和215℃;当冷却速度低于1.5℃/s时,试样中即有先共析铁素体析出;实验钢末端淬透性硬度值从距淬火端面10~40 mm间随着距离的增加,硬度值单调降低明显;末端淬透性实验硬度值与通过数学模型拟合的曲线吻合良好.

铁路货车制动梁用Q460E钢魏氏组织定量分析探讨

文章借助于金相显微镜、扫描电子显微镜以及专业计算机分析软件,对不同模拟试验方案下的Q460E钢魏氏组织进行了定量计算和分析,给出了Q460E微合金化钢魏氏组织含量、热处理工艺参数及-40℃冲击性能的定量关系,并对铁路货车用制动梁相关技术条件的改进和专用的微合金化钢魏氏组织检验标准图谱的制定提出了建议。

铁路货车钩缓装置钩尾扁销螺栓断裂原因分析

铁路货车钩缓装置中的钩尾销螺栓在螺杆近方头一侧根部位置发生断裂。采用微观分析方法分析了该螺柱断裂原因。综合分析表明:该断裂螺栓方头一侧可能仅局部加热后锻打成四方头,并发生过热,造成在方头一侧的螺柱根部形成马氏体组织和魏氏体组织过渡的U型区域。不良组织的存在增大了钢的脆性,冷加工性能大大降低,在U型区域和螺柱表面交界处萌生了微细裂纹。当钩尾扁销螺栓在列车运行过程中受到过大的冲击时,该螺栓上的微细裂纹在螺栓靠近方头一侧存在的沿轴向的拉应力和螺栓正常紧固力的合力联合作用下张开并迅速扩展,造成螺栓断裂。

动车组车轴标准研究及其技术发展展望

采用大量新装备的高速动车组近年来在我国获得广泛应用,是铁路客运最为有效的运输工具之一。动车组车轴是动车组走行部中非常重要的部件,承受着源自车体及轨道的各种载荷,其中主要是旋转弯曲载荷和扭转载荷。动车组车轴要保证在所规定的使用条件下,具有足够的安全性、可靠性和长使用寿命,这就对车轴材料相关技术提出了非常高的要求。目前我国各型动车组车轴尚未完全实现国产化,标准也是采用国外的相关标准。本文在仔细对比研究国外成熟的动车组车轴标准基础上,探讨了车轴材质、性能的现状,此外,还对动车组车轴材料相关技术进行了展望。

铁路货车摇枕断裂疲劳失效分析研究

2004年底在黑龙江某地的维修检查中发现某铁路货车1位摇枕裂断,整个断面均为新断面,无旧痕。在裂纹源附近的断口分别进行扫描电镜和金相观察检验,测试了摇枕材料的常规理化性能指标。结果表明断口面上可见人字状裂纹扩展台阶,由摇枕的底部向上部扩展,断口并无明显疲劳断裂贝纹线特征;裂纹源区铸造缺陷及局部富含大量有害元素,如Pb、Sn、S等;常规理化性能检验结果符合标准要求。综合分析认为,摇枕裂断属于脆性断裂,与多种因素相关,但是裂纹源区铸造缺陷及局部富含大量有害元素应是造成疲劳裂纹萌生和扩展的主要原因。

表面超声滚压处理对高速列车车轴钢疲劳性能的影响

对EA4T型高速列车车轴钢棒状旋转弯曲疲劳试样实验段磨削加工后进行了表面超声滚压处理。观察了处理前后试样的表面形貌及表层微观组织,测量了处理前后试样的表面粗糙度、表层硬度及表层残余应力。利用旋转弯曲疲劳实验得到处理前后试样的疲劳极限。结果表明:表面超声滚压处理后,试样的疲劳极限由352MPa提高到401MPa。疲劳极限的提高主要由于表面超声滚压处理后试样表面粗糙度降低、表层强度及残余压应力增加。

基于ANSYS/FE-SAFE的高速动车组非动力车轴疲劳寿命分析

以CRH380B型高速动车组的非动力车轴为研究对象,开展高速动车组非动力车轴的疲劳寿命预测分析。采用有限元分析软件ANSYS建立轮对有限元模型,进行车轴危险截面处的应力分析;采用动力学仿真软件SIMPACK建立高速动车组整车模型,分析车轴垂向和横向载荷随时间的变化情况;采用疲劳累计损伤理论,以车轴的应力和载荷谱为输入,基于疲劳寿命专用仿真软件FE-SAFE对车轴进行疲劳寿命分析。结果表明:非动力车轴轮座内侧的过渡圆弧处为最大应力部位和危险部位,最大应力为122.01 MPa,疲劳寿命约为28.6a,均满足车轴静强度和设计寿命的要求。

L-B型制动梁材质Q460E钢中魏氏组织的研究

针对铁路货车L—B型制动梁使用的Q460E钢中出现魏氏组织的问题,选用不同热处理温度和冷却方式组合设计了6个系列试验研究方案,使用金相显微镜、扫描电镜等微观分析手段,研究魏氏组织的形态特征、形成规律和生成机理。在定量计算魏氏组织面积的基础上,建立Q460E钢的力学性能指标与魏氏组织的定量关系,重点揭示魏氏组织含量对Q460E钢低温冲击性能的影响。研究结果表明:本质上Q460E钢中的魏氏组织是由微合金化元素的碳氮化合物固溶较多区域生成的先析铁素体和其周围珠光体共同组成的混合组织;Q460E钢在正火温度条件下的金相组织是铁素体+珠光体+魏氏组织,没有贝氏体。建议依据研究结果编制铁道行业"铁路用Q460E钢魏氏组织金相检验图谱"。

重载铁路货车用LZ45CrV车轴钢综合性能的试验研究

为提高重载铁路货车轴重,试验研究LZ45CrV车轴钢的综合性能。结果表明:通过适量添加Cr,Ni,Mo和V等微合金元素,可使LZ45CrV车轴钢的显微组织结构得到显著改善,比LZ50车轴钢的晶粒度级别要高出2级以上,微合金元素在钢中形成了从几十到一百纳米大小的碳、氮化物析出相;在不降低伸长率和断面收缩率的前提下,LZ45CrV车轴钢的强度指标比LZ50车轴钢提高了10%以上,并且其横向冲击功不低于40J、纵向冲击功不低于50J;与LZ50车轴钢相比,LZ45CrV车轴钢的相对腐蚀失重速率降低了20%以上,疲劳极限提高了15%以上;LZ45CrV车轴钢的各项性能指标满足试制技术条件,达到了30t轴重重载货车车轴的使用要求。

机车车辆车轮踏面剥离现状及其分析

在长期跟踪调查铁路车轮使用情况的基础上,针对我国铁路线路条件复杂、南北差异较大、客货混运线路为主、网运密度较大等特点,对不同运营条件下的车轮剥离现象进行了综合分析研究,通过列举不同实例及其剥离失效分析结论,探讨了车轮剥离与车轮材质、运用条件(线路条件、环境条件、机车车辆设计、司机操作、轮轨匹配关系)等方面之间的关系。

钒微合金化中碳钢微观组织及力学性能的对比研究

通过金相分析、SEM(扫描电子显微镜)、TEM(透射电子显微镜)观察和X射线衍射相结合的方法对比分析了添加钒微合金化元素前后中碳钢显微组织和力学性能的变化情况。研究结果表明:钒微合金化中碳钢综合力学性能改善效果显著,细晶强化是其最主要的强韧化方式;在渗碳体片层间的铁素体上分布有大小约为几十到一百纳米左右的析出物,主要为VC(碳化钒)和AlN(氮化铝),渗碳体片层出现了碎化,这也在一定程度上改善了微合金化中碳钢的强韧性。

铁路货车车轴断裂分析

为查明铁路货车车轴卸荷槽部位断裂失效的原因,对断轴整体及断口部位做了全面的理化检验和宏、微观分析,发现轴表面疲劳源处存在许多腐蚀坑。进一步对腐蚀坑底部进行微观观察和电子能谱分析,发现坑底存在较多沿轴周向的微裂纹,坑内腐蚀产物含有高价硫元素。结果表明,较强腐蚀性物质使卸荷槽部位轴表面形成较深腐蚀坑,在该区域极易造成应力集中,这是引起裂纹萌生和扩展最终导致车轴断裂的主要原因。

等离子体基高温离子注入研究进展

综述了等离子体基高温离子注入的发展及应用情况 ,介绍了由于高温注入中辐照增强扩散和热扩散的共同作用 ,注入层成分、组织结构、力学性能和抗腐蚀性能随温度提高发生的变化。并对今后的发展趋势作了预测。

高铁车轴强度设计及全尺寸疲劳试验方法比较

高铁车轴是高速铁路列车的关键技术之一,是关系到列车运行安全性、可靠性的重要结构,世界各主要铁路发达国家都已形成了比较系统的车轴强度设计方法和规范。文章对比分析了欧洲和日本的相关标准在高铁车轴设计原理上存在的差异,介绍了国内外车轴疲劳试验装置和试验方法,给出了改善疲劳性能的主要对策及建议。

TTCI数据概率评估840D车轮辐板孔裂纹扩展速率的研究

840D车轮辐板孔裂纹扩展速率da/dt具有很大分散性,其分散性主要来源于车轮载荷分散性,可用da/dt=Q.a(a≤35mm时)来表达,裂纹扩展参数Q代表了da/dt的分散性。现场调查获得840D车轮辐板孔裂纹有效数据共3974组,是裂纹长度α及其形成时间t的孤立数据点。通过统计方法分析表明不同裂纹长度下的裂纹形成时间分布(TTCI),很好地符合双参数威布尔分布。建立了裂纹扩展的概率模型,通过不同裂纹长度及其对应的不同可靠度下的裂纹形成时间,拟合获得了不同可靠度下的裂纹扩展速率参数Q。数据分析表明Q服从正态分布,即,O～N(0.918,0.3112)。

“一带一路”重要倡议新形势下铁路产品认证与质量管理

"一带一路"是我国统筹国内国外宏观大局做出的重要倡议,迄今为止取得了丰硕成果。在此形势下,铁路凭借自身优势,成为助推"一带一路"重要倡议的先行者,铁路走出去就是具体体现。分析铁路走出去新形势;总结国际互认存在的问题与对策,以便充分利用认证认可的国际化特点,有效打破国外技术壁垒,促进贸易便利化;论述质量管理与认证的辩证关系,以期实施全面质量管理,提升高铁产品质量。

断口定量分析840D车轮辐板孔裂纹扩展速率

对840D车轮辐板孔疲劳断口形貌进行观察并测量疲劳弧线间距。通过分析认为43 mm是临界裂纹的一个重要参考,同时发现闸瓦制动工况在裂纹的产生和扩展过程中起着重要的作用,并推断出裂纹长度在35 mm内,其平均裂纹扩展速率为31.2 mm/年。

连铸工艺试制重载铁路货车轴坯的试验研究

铁路货车车轴作为列车运行的关键部件,钢坯基本上均是采用模铸坯轧制成型,随着连铸装备及连铸工艺技术的进步,连铸坯整体质量大大提升,通过连铸工艺在试制重载铁路货车车轴钢坯上的应用实践以及相关试验研究表明,借助于减轻铸坯中心缺陷、提高内部质量的新工艺新方法使其完全能够满足车轴坯使用性能要求,同时采用连铸方式试制的车轴坯还具有钢质洁净度高、结晶组织和成分均匀以及表面质量好等方面的优点。

货车L-B型组合式制动梁撑杆翼板裂纹补修措施及处理方案

针对铁路货车用L-B型组合式制动梁撑杆翼板产生早期裂纹的情况,通过分析、试验制定了对在役梁的补修措施及新造梁的处理方案。为消除由焊接工艺不当从而引发该裂纹的焊趾根部宏观和微观缺陷、焊接接头较大的残余拉应力和不利显微组织等,提出了探伤、打磨、热处理、检验相结合的在役梁补修工艺措施,给出了新造梁采用轻质卡子安全链的处理方案。