钢轨钢材低温冲击功的试验研究

钢轨钢材低温下抵抗冲击的韧性变差,极易发生脆性断裂,因此很有必要研究其低温下的冲击功。该文在 20℃至-60℃范围内测量了中国常用钢轨钢材U71Mn和U75V的U型缺口和V型缺口冲击功。试验结果显示,这2种钢轨钢材的冲击功随温度的降低而明显降低。该文利用Boltzmann函数对试验结果进行了回归分析,得到了回归方程式,指出钢轨钢材U71Mn和U75V的韧脆转变温度分别在-10℃和 5℃附近,且由回归方程可以预测2种钢轨钢材 20℃至-60℃温度区间内的冲击功。试验结果表明,在青藏铁路等寒冷地区的铁路工程中宜优先选用U71Mn钢材。     

钢轨钢材低温冲击功的试验研究

钢轨钢材低温下抵抗冲击的韧性变差,很易发生脆性断裂,因此很有必要研究其低温下的冲击功。该文在 20℃至-60℃范围内测量了中国常用钢轨钢材U71Mn和U75V的U型缺口和V型缺口冲击功。试验结果显示,两种钢轨钢材的冲击功随温度的降低而明显降低。该文利用Boltzmann函数对试验结果进行了回归分析,得到了回归方程式,指出钢轨钢材U71Mn和U75V的韧脆转变温度分别在-10℃和 5℃附近,且由回归方程可以预测两种钢轨钢材 20℃至-60℃温度区间内的冲击功。试验结果表明,在青藏铁路等寒冷地区的铁路工程中宜优先选用U71Mn钢材。     

钢轨焊缝处短裂纹扩展规律的研究

研究U71Mn钢轨轨头焊缝处材料在应力比R=0.1下三点弯曲缺口试件的短裂纹的扩展规律,并得出了相应的结论。     

磁弹性方法无损测试钢轨残余应力分布的实验研究

磁弹性法测量残余应力是一种新型的无损检测方法,利用磁弹性方法测定了U71Mn60 kg/m钢轨的磁声特性,并以此为基础对钢轨矫直残余应力进行了现场实测,得到了钢轨的残余应力分布情况,为钢轨残余应力测试提供了一种可行的检测技术.     

阿海水电站30t缆索起重机轨道接头焊接工艺

阿海水电站30t缆索起重机设计的重型运行轨道,轨道型号为QU100,材质为U71Mn,运行要求接头联接采用焊接方式,其焊接质量的好坏直接关系到阿海水电站缆索起重机的安全运行。本文主要讲述轨道钢(U71Mn)的可焊性和在施工中采取的焊接工艺,通过阿海缆机运行实践验证,浅谈阿海水电站30t缆机用U71Mn轨道现场安装焊接的经验及工艺措施。     

钢轨在线热处理过程同步逆模控制系统研究

目的控制钢轨在线热处理过程中钢轨头内的分布参数温度,使钢轨头等温转变为均匀的细珠光体组织。方法①将钢轨热处理过程中的分布参数温度系统处理成集中参数温度模型,并用逆模型控制方法进行控制;②采用对钢轨表面温度进行偏离度补偿的方法来测量钢轨集中参数温度;③提出了单元冷却器控制信号的切换速度与钢轨的运动速度一致的同步切换控制方法。结果表明初始温度在620~820℃随机分布的60 kg/m2碳钢轨,6 s后钢轨断面平均温度偏差可以控制在±10℃范围内,符合实际工艺条件;解决了钢轨在线热处理中金相组织均匀等温转变的控制问题以及钢轨首尾温差和通长温度分布不均的控制问题。结论钢轨的等温转变温度是最重要的被控参数,等温转变温度越低,处理后的钢轨硬度越高。     

U71Mn钢轨道焊接工艺探讨

岭澳核电站二期常规岛厂房200／30t电动双梁起重机配有的重型运行轨道，轨道型号为QU120，材质为U71Mn，其采用焊接连接的方式进行安装，是常规岛主行车安装工作中的一项重要工作之一，其焊接质量的好坏直接关系到常规岛汽机房在安装以及维修期间主行车的安全运行与否。本文论述了U71Mn钢的可焊性和应采取的焊接工艺，并通过工程实践的验证，总结了核电站常规岛U71Mn钢轨道现场安装焊接的经验及工艺措施，对今后类似工程安装工作具有较大借鉴意义。     

20Mn2材料链条连续炉热处理工艺探索

码头链圆环脆断,是由于原热处理工艺参数选择不当造成,在分析了20Mn2材料特性后,制定了在连续炉进行热处理的工艺参数,提高了产品抽检合格率。     

焦柳线石门段U71Mn 50 kg/m钢轨核伤扩展寿命的估计

根据焦柳线石门段U71Mn 50 kg/m钢轨的运营状况,在室内利用三点弯曲试验测定了该钢轨的裂纹扩展速率曲线即a-N曲线,经过回归分析,得出了该钢轨疲劳裂纹扩展速率的材料系数C=3.8771×10-12,m=3.6343;根据Paris公式对该钢轨在产生可探测的核伤(核伤直径不小于10 mm)后由核伤扩展控制(核伤面积占轨头面积的30%)的使用寿命进行估计,确定该钢轨在2002a的运营条件下的使用寿命为所通过的总运量不超过46.8 Mt,营运时间不超过421 d,为管理部门对线路的养护、维修提供了依据.     

热轧和热处理U75V钢单轴棘轮-疲劳交互作用实验研究

钢轨服役过程中,由循环滚动载荷诱发的棘轮效应是其疲劳失效的主要原因之一。针对现役的热轧和热处理U75V钢开展单调拉伸、应变和应力控制疲劳实验,揭示热处理工艺对材料基本力学性能、循环特性和棘轮行为的影响,进而讨论棘轮效应与疲劳失效行为之间的交互作用。实验结果表明:热处理U75V钢的屈服强度和抗拉强度较热轧态有显著提升,二者均表现出循环软化特性。在相同载荷水平下热处理U75V钢抗棘轮变形能力和疲劳性能明显优于热轧态,当应力幅与屈服应力之比恒定时,相同平均应力下热轧U75V钢棘轮效应更显著。加载的平均应力和应力幅对U75V钢疲劳寿命的影响存在竞争作用,较强的棘轮行为使两种U75V钢疲劳寿命均降低。     

服役U71Mn钢轨疲劳裂纹萌生及扩展分析

采用HV-1000型显微维氏硬度计、光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等手段,研究了服役后U71Mn钢轨表层力学性能、轨距角处的显微组织以及裂纹萌生和扩展机理.结果表明:钢轨表层轨距角处的硬化程度最严重,并且该区域沿列车运行方向呈现出较为严重的剪切塑性变形,裂纹容易在该处萌生.钢轨轨距角处的裂纹萌生受到表层切应力分布状态、表面摩擦因数以及表层夹杂物等的综合影响,钢轨表层受到循环应力的反复作用,在加工硬化的作用下材料局部发生硬化,塑韧性降低,另外钢轨表层有大量长条状的MnS夹杂物,这些因素都极大地促进了疲劳裂纹的萌生.轨距角处的裂纹沿着钢轨表层剪切塑性变形的方向扩展,主要方式是穿晶扩展,裂纹间隙中较多的氧化物对裂纹扩展有较大的促进作用.     

钢轨试件砂带磨削行为试验研究

研究砂带磨削U71Mn钢轨试件的加工行为可为钢轨打磨提供基础试验数据支撑,并能探讨研发新型钢轨打磨技术关键问题.本文借助砂带试验机开展了磨削钢轨试件的加工试验,研究了砂带磨削速度、磨粒粒度等因素对材料去除效率、表面层硬度、表面粗糙度、磨削比、磨削力比的影响规律,试验表明:材料去除效率并非与砂带速度呈线性关系,较粗的磨粒与合适的砂带速度可提高材料去除效率;砂带磨削可不同程度地提高钢轨试件表层硬度,磨削速度越高、磨粒粒度越粗,对钢轨试件表面层硬化程度越明显;相比磨粒粒度而言,砂带磨削速度对表面粗糙度的影响较小;针对磨削比这一重要指标,砂带比砂轮呈现了较为明显的效益优势;磨削力比过程数据表明其变化趋势可用于表征砂带磨损.     

高强度双相钢丝的热处理工艺及性能研究

研究了08Mn2Si双相热处理工艺参数对组织、性能的影响,确定了热处理双相钢制作高强度钢丝的生产工艺,按研究工艺生产高强度钢丝时不仅可取消铅淬火工序,而且所生产钢丝具有高的扭转次数和弯曲次数,抗拉强度能达到和超过1800MPa。     

铁基非晶合金Fe_(75)Mn_1Si_4B_(20)及Fe_(73)Mn_3Si_4B_(20)的软磁性能的研究

试验研究了热处理对Fe75Mn 1 Si 4 B20及Fe73Mn 3 Si 4 B20铁基非晶合金磁性能的影响,退火处理后测试了静态和动态磁性能。同时给出了磁性能的最佳工艺参数。     

市域铁路无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度合理限值

基于梁-轨相互作用理论建立线-板-桥-墩空间耦合模型,研究了无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度对钢轨附加力及断缝值的影响,给出了市域铁路简支梁桥墩纵向刚度限值的控制因素及合理值．结果表明：增大桥墩纵向刚度可减小钢轨附加总应力和梁-轨相对位移,不同于有砟轨道简支梁桥,市域铁路无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度限值由钢轨强度控制;建议24,32,48 m简支梁桥上铺设U71Mn钢轨和常阻力扣件,温暖区域桥墩刚度限值分别取5,6和15 MN/m,寒冷区域取5,12和54 MN/m;64 m和80 m简支梁上铺设U75V钢轨和常阻力扣件,温暖区域刚度限值分别取22 MN/m和70 MN/m,寒冷区域取84 MN/m和240 MN/m;当寒冷区域80 m简支梁桥两侧梁端铺设小阻力扣件时,桥墩刚度限值可减小至84 MN/m.     

国内外钢轨全长淬火工艺发展回顾

综述了目前世界上具有工业生产规模的钢轨全长热处理的几种主要工艺，即整体油浸淬火、感应淬火、整体常化－轨头淬火和二步火焰加热轨头淬火，并加以分析比较，对我国钢轨全长热处理技术的发展进行了回顾。     

08Mn2Si双相钢丝的强化机理研究

分析了双相热处理工艺参数对08Mn2Si组织、性能的影响，探讨了其强韧化机理。研究结果表明：08Mn2Si钢丝经双相热处理后可得到板条马氏体与少量铁素体相间分布的细小均匀的双相组织，其屈服强度大幅度提高，同时塑性指标也明显改善，这是固溶强化、位错强化和细晶强化综合作用的结果。     

U71Mn钢在空气中高温脱碳实验研究

为了研究U71Mn重轨钢在空气中的高温脱碳规律,对U71Mn重轨钢进行了空气中950℃、1050℃、1150℃和1250℃等四个不同温度条件下的恒温30min、60min、90min、120min的加热,通过金相法检测了上述条件下的脱碳层深度,在考虑碳扩散和氧化后,进行了脱碳动力学计算。结果表明,U71Mn钢在950℃-1250℃温度加热时,随着温度的升高和时间的延长,脱碳层深度逐渐增加,碳原子的扩散长度与加热时间的平方根成线性关系,扩散激活能为133.08KJ/mol。     

U75V热处理钢轨滚动接触疲劳裂纹和磨耗试验

对U75V热处理钢轨进行不同通过总重时的表面观测、取样、磨耗测量、实验室疲劳裂纹长度与深度显微照相以及断面硬度测量,分析钢轨的轨距角滚动接触疲劳裂纹、磨耗和硬度的关系.研究发现,轨距角疲劳裂纹的发展包括裂纹快速萌生和扩展、裂纹-磨耗共存和发展、磨耗控制裂纹三个阶段.轨距角的裂纹向钢轨内部扩展,裂纹与钢轨纵向水平线呈10.8°~29.4°.硬化层硬度在340~360 HB及以上时,磨耗发展率小于0.015mm·Mt-1,而疲劳裂纹萌生扩展较快,应考虑钢轨上道后至通过总重5~10 Mt期间实施新轨预打磨、通过总重30~60 Mt时实施预防性打磨,以平衡磨耗与裂纹的关系.同时,U75V热处理钢轨具有340~360HB及以上硬度的硬化层厚度应大于10mm.     

钢轨接触焊参数选择及常见缺陷分析和防止

钢轨接触焊是一种生产效率高、质量稳定可靠的钢轨焊接方法,在我国也形象的称为钢轨闪光焊,在国内外无缝线路中应用广泛。钢轨接触焊接头质量受设备,钢轨材质,施工环境等诸多因素的影响,工艺参数确定较为复杂。本文通过对钢轨材质可焊性分析．对各种工艺参数对钢轨接触焊过程及接头质量影响的深入研究,结合实际施工,阐述了钢轨接触焊常见缺陷产生的原因及有效防止措施,用于指导无缝线路钢轨焊接,效果显著。