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材料热处理学报2025年第10期:重载车轮踏面冷热循环下的组织演变及损伤特性分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:田宇;谭谆礼;吴毅;张金洲;王瑞;袁正圆;张敏;

单位:钢铁研究总院有限公司工程用钢研究院;北京交通大学机械与电子控制工程学院;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所;

摘要:重载列车频繁制动过程中,车轮踏面与闸瓦接触位置反复地快速加热和冷却产生的温度变化,会导致微观组织演变,可能造成开裂从而严重影响列车的安全运行。CL70是重载列车中普遍使用的车轮型号,其温度积累对裂纹、组织和性能稳定性的影响是应用服役中必须关注的问题。对CL70重载车轮进行了不同次数的冷热循环,研究了其在冷热循环下的损伤特性,并对显微组织演变进行了分析。结果表明:随着循环次数增加,CL70重载车轮在冷热循环下的开裂包括了裂纹萌生、扩展及合并长大阶段,表现出硬度衰减的现象,这一现象归因于珠光体和铁素体构成的基体组织的变化;在多次的冷热循环作用下,渗碳体发生球化,在铁素体片层相间结合处产生应力集中,萌生微裂纹,进而诱发并促进表面裂纹的扩展和软化行为。

关键词:车轮;;热疲劳;;珠光体;;渗碳体球化;;稳定性

基金资助:国家重点研发计划(2023YFB3711700);; 内蒙古自治区科技计划(2022YFHH0093)