1050车轮钢组织和力学性能各向异性的研究

研究了1050车轮钢组织和力学性能的各向异性,在经热处理后的1050钢冷轧棒材上并与轧制方向成0°、30°、45°3个不同方向取标准圆棒拉伸试样,在室温条件下进行拉伸试验,在0°、15°、30°、45°4个不同方向取标准Charpy-U型冲击试样进行冲击试验,并观察断口形貌。结果表明:随着与轧制方向角度的增加,试样显微组织的均匀性逐渐变差;拉伸性能随着试样与轧制方向角度的增加而降低,其中屈服应力与抗拉强度下降比例分别为10.3%、7.4%,断口都是韧性断裂;冲击韧性随着试样与轧制方向角度的增加而降低,冲击吸收功下降的比例为27%。随着与轧制方向角度的增加,1050车轮钢的强度、塑性与韧性逐渐降低,综合力学性能降低,会导致车轮承受多向应力时失圆并出现偏轴磨损现象,加速车轮的磨损失效。

各向异性和偏轴加载对1050车轮钢疲劳性能的影响

研究了各向异性和偏轴加载对轧制1050车轮钢疲劳性能的影响,获得试样在2种特定加载条件下的疲劳极限,运用SEM观察疲劳断口形貌,并利用有限元分析软件Ansys对0°、30°、45°3个不同偏轴加载角度的试样进行静力学分析。结果表明:随着试样与轧制方向角度的增加,疲劳极限逐渐降低,0°到45°下降比例约为9%;随着试样偏轴加载角度的增加,疲劳极限亦逐渐降低,0°到45°下降比例约为85%;在偏轴加载的情况下,试样承受的剪切应力与Von Mises等效应力较大,且随着偏轴加载角度的增加而增加。