列车车轮滚动接触疲劳裂纹评价研究

列车车轮踏面表层金属滚动接触疲劳是影响列车运行安全性和舒适性的核心科学问题.借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计,通过开展列车车轮材料的标准滚动接触疲劳试验,将标准接触疲劳样品的损伤行为与实际服役车轮的损伤行为对比分析,研究了列车车轮的滚动接触疲劳裂纹评价方法.结果表明:车轮表层金属接触疲劳开裂是表层金属累积塑性变形损伤的结果;标准滚动接触疲劳样品剥离坑的深度恰好等于硬化层的深度,实际服役车轮剥离坑的深度小于硬化层的深度;将车轮表面的滚动接触疲劳裂纹命名为“三角形指向性裂纹”;初步建立了车轮表面滚动接触疲劳损伤程度的定量评价方法.

高速列车1Cr17Ni2制动杠杆螺栓沿晶开裂机理研究

高速列车用1Cr17Ni2马氏体不锈钢制动杠杆螺栓在服役过程中发生脆性沿晶开裂。通过断口观察、腐蚀产物成分分析、力学性能测试、微观组织分析和验证试验,揭示该螺栓的开裂机理。制动杠杆螺栓沿晶开裂的原因主要来自两个方面:内因是第二类回火脆性使Cr元素在晶界偏聚,并在晶界上生成"串珠状"含Cr第二相粒子,导致晶界强度下降;外因是螺栓在服役过程中受到了具有较大应变速率的外力的作用。此外,裂纹萌生的位置表明,应力集中在制动杠杆螺栓开裂过程中扮演了重要角色。