钢轨伤损的形态特征及其失效机理

钢轨伤损的形态特征及其失效机理卢观健，杨克（铁道部科学研究院北京）钢轨各种伤损的形态特征，记录了伤损的萌生和发展过程，是研究钢轨失效机理和原因，预测伤损发展规律，提出预防措施的基础。本文结合《钢轨伤损图谱》［１］重点描述钢轨几种主要伤损类型的伤损形态...

淬火钢轨的伤损与失效分析

本文在普碳钢轨伤损分析的基础上，根据淬火钢轨伤损实例的检验结果，综述了淬火钢轨的伤损特点。为分析和预测淬火钢轨的伤损特点及其原因，简要分析了电感应加热欠速淬火、整体加热油淬火、轧制余热控制冷却等三种钢轨淬火工艺及其性能和质量方面的差异，提出了改进淬火钢轨质量的分析意见。分析讨论了减少轮轨接触疲劳伤损、螺栓孔裂纹、轨底疲劳裂纹的改进措施，并论述了进行淬火钢轨伤损统计分析的目的和意义。

德B_(21)型机冷车车轮径向崩裂和踏面横向裂纹的失效分析

通过对B_(21)型机冷车车轮伤损概况和伤损车轮的性能、断口金相、残余应力等检验分析,指出该车轮径向崩裂和踏面横向裂纹的伤损性质是属于热疲劳裂纹。制动工况不当是产生热影响层和疲劳裂纹的主要原因。建议对B_(21)型机冷车的制动系统和制动工况进行检查分析,改善车轮制动条件。

钢轨踏面斜裂纹伤损原因及对策的研究

广深准高速铁路全长139km。对准高速区段和非准高速区段曲线上钢轨进行探伤检查,发现在44个曲线,37km长的范围内存在踏面斜裂纹,斜裂纹主要发生在上下行上股钢轨,斜裂纹呈成段、非连续、跳跃式分布。踏面斜裂纹及断口的宏观形貌和理化检验与分析表明,踏面斜裂纹伤损属于滚动接触疲劳裂纹伤损类型。研究认为:钢轨性能、线路状况、车辆性能及运行速度、车轮踏面形状等是产生斜裂纹的主要原因。提高钢轨的接触疲劳强度,在曲线上使用微合金淬火钢轨,研究和改善轮轨接触方式,加强轨道的养护维修,合理地进行预防性打磨和校正性打磨是解决钢轨踏面斜裂纹伤损的主要措施。

进口钢轨的性能分析

根据进口钢轨商检结果以及上道铺设使用情况，对进口普通钢轨、合金钢轨以及热处理钢轨的性能、质量和存在的问题进行了分析讨论，并提出了相应的建议。

国产钢轨的性能研究与质量分析

研究了国产钢轨化学成分、力学性能、金相组织、非金属夹杂物、低倍组织、轨端淬火层形貌和硬度等性能和质量指标的现状及其新的特点。结果表明 ,国产钢轨的内在质量有了一定程度的提高 ,但外观质量有待改进 ,轨端淬火质量还不稳定 ,另外 ,连铸坯钢轨的低倍组织形貌与模铸坯钢轨存在差异。

全长淬火钢轨踏面伤损及横向疲劳断裂分析

对实际伤损钢轨的宏微观形貌、金相、硬度以及探伤等检验分析,确定轨头踏面下4mm～6mm区域存在纵向水平疲劳裂纹是产生全长淬火钢轨伤损的原因。检验分析表明,在轮轨接触剪应力作用下,由于淬硬层区域存在金相组织、硬度过渡不均匀等淬火缺陷,导致轨头内部纵向水平疲劳裂纹萌生和扩展,引起钢轨伤损;在分析基础上,提出预防和改进措施。

焊前轨端轨腰裂纹造成焊接接头伤损的研究

通过对焊接接头伤损典型案例中轨腰裂纹的断裂形态以及裂纹源区的断口宏观形貌、金相组织等特征的分析 ,指出焊接前存在的轨腰裂纹是导致接触焊焊接接头形成轨腰纵向、斜向裂纹和横向断裂的主要原因 。

钢轨轨头下颚水平裂纹伤损的研究

对轨头下颚水平裂纹伤损钢轨进行宏观和微观检验,结合钢轨生产加工工艺及钢轨受力分析,指出产生轨头下颚水平裂纹伤损的内因和外因,为避免线路上类似伤损发生,应严格控制钢轨表面的轧制质量。

钢轨焊前轨端轨腰裂纹造成焊接接头伤损的研究

通过对多起焊接接头伤损典型案例的分析研究,综合描述几种轨腰裂纹的断裂形态以及裂纹源区的断口宏观形貌、金相组织等典型特征,确定在焊接前轨端存在轨腰裂纹是导致接触焊焊接接头形成轨腰纵向、斜向裂纹和横向断裂的主要原因,并分析讨论了轨端、轨腰裂纹产生的原因。

BNbRe钢轨轨腰裂纹形成原因的检验分析

某线路新铺设BNbRe钢轨探伤时发现有轨腰裂纹,通过对裂纹形态、断口的宏观形貌、金相组织、化学成分、力学性能和硬度等进行检验分析,结合现场调查,得出BNbRe钢轨轨腰裂纹起源于轨腰表面热轧标记处且与钢轨轧制和校直等工艺相关。

钢轨横向脆性断裂失效分析

某线路长钢轨发生横向断裂,经对钢轨断口的宏观、微观检验分析,找出了钢轨发生横向断裂失效的原因,此种失效原因在接触焊焊接钢轨失效分析案例中属首次发现。

高性能碳素车轮的研制

高性能碳素车轮采用了钢包内喷吹Si-Ca粉脱氧等炉外精炼和间歇淬火热处理等新工艺。试验结果表明,车轮钢中的夹杂物数量明显降低,车轮的综合机械性能、耐磨性和断裂力学性能等都有较大提高。