铸钢车轮疲劳裂纹的产生与扩展分析

铸钢车轮运行一段时间后,在表面会产生大量的裂纹,这会影响车轮的使用寿命,因此,研究疲劳裂纹的产生与扩展具有重要意义。裂纹的产生与轮轨接触应力、加工工艺密切相关,首先用有限元理论定量分析了接触应力和塑性变形,然后借助安定图理论预测车轮疲劳产生的可能性。结果表明,在循环应力作用下,塑性变形会不断累积,材料表面产生棘轮效应,该过程会促进裂纹源的萌生。裂纹源形成后,开始进入扩展期,依据材料性能学理论,将裂纹扩展期分成两个阶段,并对每个阶段分别叙述,其中第二阶段是促进宏观裂纹形成的关键期,并影响车轮表面宏观裂纹的分布形态。

Ni-Al_2O_3复合镀层制备及其在棘轮轴轴颈的应用

采用电沉积方法在棘轮轴轴颈镀覆Ni-Al_2O_3复合镀层,以期提高其耐磨性能。选用平板形阴极先进行理论性研究,分析了镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度对Ni-Al_2O_3复合镀层形貌及耐磨性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度由5 g/L增加至20 g/L,Ni-Al_2O_3复合镀层的磨损量逐渐降低;当镀液中纳米Al_2O_3颗粒浓度为20 g/L时,Ni-Al_2O_3复合镀层中Al_2O_3的质量分数最高,达到4.56%,磨损量最低,约为3.93 mg。Ni-Al_2O_3复合镀层改善了棘轮轴轴颈的表面形貌,降低了棘轮轴轴颈的摩擦系数,可作为减摩耐磨层,有效提高棘轮轴轴颈的耐磨性能。