二冷制度对高速列车车轮钢圆坯内部质量的影响

为优化高速车轮钢大圆坯的内部质量,比较了2种二冷制度下,铸坯二冷段的表面温度、凝固组织与宏观偏析的区别。结果表明:2种二冷制度下的铸坯在矫直段的表面温度均高于900℃,处于车轮钢高温塑性区,可避免产生矫直裂纹;铸坯的等轴晶率差别不大,在过热度小于55℃的条件下,均得到了较对称的凝固组织与良好的内部质量;区别在于,制度1条件下的圆坯中心偏析较轻,中心缩孔较小,但是中心疏松面积较大,且沿半径方向上的偏析波动更为剧烈,对其之后的轧制和成品的质量更为不利,不适合用于高品质车轮钢的生产。

激光熔覆铁基合金粉末修复高速列车车轮磨损研究

针对高速列车车轮踏面磨耗问题,利用5 kW横流CO2激光器,采用预置铁基合金粉末法,对车轮钢表面进行激光熔覆修复研究。通过选择合适水平的正交试验,确定了高速列车车轮钢表面激光熔覆铁基合金粉末的最优工艺激光功率、离焦量、扫描速度分别为:2.5 kW、20 mm和5 mm·s-1;采用扫描电镜(SEM)、自动转塔数显显微硬度计、摩擦磨损试验机、微机控制电子万能试验机对合金化涂层的显微组织、性能及界面结合强度进行性能测试。结果表明,通过激光熔覆制备的合金化涂层与车轮钢基体形成冶金结合、组织均匀致密,合金化涂层硬度从车轮钢基体到表面呈梯度分布,由基材的246 HV提高到326.5 HV,相对耐磨性为1.33,界面结合强度达到163.91 MPa。