铁路钢梁桥调平垫片多元共渗工艺与渗层截面形貌及拉伸性能关系研究

采用多元共渗技术对铁路钢梁调平垫片进行表面改性处理,研究铁路钢梁调平垫片在不同多元共渗工艺参数下截面形貌特征及其与拉伸性能的关系。结果表明:共渗试样在不同工艺参数下截面形貌特征与共渗温度有关。在620~640℃存在临界温度,临界温度以上生成由氧化物层、化合物层组成的2层结构;临界温度以下生成由氧化物层、化合物层及扩散层组成的3层结构。其中2层结构组织较3层结构更为均匀致密,连续性更好,3层结构中扩散层较化合物层结构致密,裂纹孔洞较少。3层结构抗拉强度最高为664 MPa,2层结构抗拉强度最高为596 MPa;3层试样延伸率最高为27.7%,2层结构延伸率最高为21.2%,均较基体有所下降。

特大铁路钢梁桥调平垫片用Q235钢的C-N-O-S多元共渗及组织性能演变

为有效延长钢梁桥Q235钢调平垫片的服役寿命,采用C-N-O-S多元共渗技术进行改性处理,研究了不同参数耦合对改性层组织、硬度、耐磨性及耐候性的影响。结果表明,改性层多层结构与共渗温度有关,在640℃与650℃之间存在临界值,临界温度以下由化合物层、扩散层及氧化层组成,当超过临界温度时,由化合物层和氧化层组成。改性层厚度受共渗温度、氨气及催渗剂影响机制不同,共渗温度及氨气流量对渗层各层结构均有影响,扩散层受催渗剂流量作用明显;改性层硬度是基材的2~3倍,三层结构渗层硬度由表层向基材不断降低;两层结构化合物层的硬度均匀,在界面区硬度陡降。改性层摩擦因数最低为0.2468,约为基材的1/3。改性层自腐蚀电位最高达-0.4845 V,自腐蚀电流密度最低为1.187×10-6 mA/cm2,较基体降低2个数量级。