重载铁路货车用LZ45CrV车轴钢综合性能的试验研究

为提高重载铁路货车轴重,试验研究LZ45CrV车轴钢的综合性能。结果表明:通过适量添加Cr,Ni,Mo和V等微合金元素,可使LZ45CrV车轴钢的显微组织结构得到显著改善,比LZ50车轴钢的晶粒度级别要高出2级以上,微合金元素在钢中形成了从几十到一百纳米大小的碳、氮化物析出相;在不降低伸长率和断面收缩率的前提下,LZ45CrV车轴钢的强度指标比LZ50车轴钢提高了10%以上,并且其横向冲击功不低于40J、纵向冲击功不低于50J;与LZ50车轴钢相比,LZ45CrV车轴钢的相对腐蚀失重速率降低了20%以上,疲劳极限提高了15%以上;LZ45CrV车轴钢的各项性能指标满足试制技术条件,达到了30t轴重重载货车车轴的使用要求。     

大轴重铁路货车车轴用LZ45CrV钢研究

研究了大轴重铁路货车车轴用LZ45CrV钢的高温力学性能、应力-应变、冷却速度对组织的影响以及静态力学性能。结果表明:LZ45CrV钢AC1为782℃、AC3为846℃;LZ45CrV钢在800℃~1200℃温度范围内无脆性区,热变形过程中仅发生加工硬化及动态回复,不发生动态再结晶,应变强化效应随着温度的降低无明显变化;冷却速度时LZ45CrV钢组织影响较大;LZ45CrV钢经860℃正火+600℃回火处理后,钢的强韧性能匹配良好。     

提高铁路车轴疲劳性能的表面强化处理技术

文章介绍曰前国内外多种提高铁路车轴疲劳性能表面强化处理方法的特点及应用情况,并将近几年来发展迅速、并具有很大推广价值的超声冲击强化处理方法应用到铁路车轴的表面强化处理上,以期提高车轴使用寿命。通过对LZ50车轴钢进行超声冲击强化处理,在LZ50车轴钢表面上获得一层塑形变形层,在表面硬度提高的同时,表面粗糙度值降低,且存在有较高的残余压应力。而这些特性均将有利于提高车轴的疲劳性能。     

连铸工艺试制重载铁路货车轴坯的试验研究

铁路货车车轴作为列车运行的关键部件,钢坯基本上均是采用模铸坯轧制成型,随着连铸装备及连铸工艺技术的进步,连铸坯整体质量大大提升,通过连铸工艺在试制重载铁路货车车轴钢坯上的应用实践以及相关试验研究表明,借助于减轻铸坯中心缺陷、提高内部质量的新工艺新方法使其完全能够满足车轴坯使用性能要求,同时采用连铸方式试制的车轴坯还具有钢质洁净度高、结晶组织和成分均匀以及表面质量好等方面的优点。     

LZ50车轴钢超长寿命旋转弯曲疲劳性能

使用旋转弯曲疲劳试验机在室温空气中测试LZ50车轴钢的S-N曲线以获得其在超长寿命区域的疲劳性能.结果显示,材料在弯曲5×106～109次时达到疲劳极限;在高于疲劳极限的应力范围,材料的S-N曲线满足三参数方程.对材料表面及断口的观察表明,疲劳裂纹始于材料表面铁素体组织,裂纹起始位置的断口上没有夹杂物等材料缺陷存在.上述结果与既有文献报道的研究结果不同,既有文献认为夹杂物在超长寿命区引起疲劳破坏.为了阐明LZ50车轴钢中夹杂物是否会引起材料在超长寿命区的疲劳破坏,使用测定的裂纹扩展门槛值和断裂力学理论分析了夹杂物引起车轴钢疲劳裂纹扩展的临界尺寸.     

快捷铁路货车用空心车轴可行性研究

合理设计空心轴,可在保证车轴强度和刚度的前提下实现车轴轻量化,降低轮轨作用力。以目前国内快捷铁路货车所用实心车轴RC22为基础,从材料选用、结构设计等方面分析,结合国内外标准,对比计算空心车轴与实心车轴的疲劳应力及安全系数,阐述铁路货车用空心车轴的可行性。     

新材质重载货车车轮性能研究

针对目前我国重载铁路货车车轮运用情况不佳的现实,为提高车轮抗磨耗性能,同时兼顾车轮抗热损伤性能,研究车轮材质,分别确定辗钢重载货车车轮和铸钢重载货车车轮的材质成分设计方案,并试制出车轮样品.对试制的车轮样品分别进行磨耗性能研究、力学性能与微观组织分析、抗热损伤性能研究.结果表明:试制的辗钢车轮样品抗磨耗性能和强度分别比普通CL60辗钢车轮提高约4O%和25%,铸钢车轮样品抗磨耗性能和强度分别比普通ZL-B铸钢车轮提高约3O%和25%;2种车轮样品的显微组织均为细珠光体与少量沿晶界分布的铁素体;2种车轮的抗热损伤性能均可满足我国重载货车实际运用条件要求.     

铁路车轴用微合金化钢强韧机理研究与分析

采用扫描电镜、透射电镜与物理化学相分析相结合的方法,观察并研究了微合金化车轴钢中析出相的形貌、分布以及结构。结果表明:添加到车轴钢中的微合金化元素主要是形成了碳氮化物,并在渗碳体片层间的铁素体上观察到了析出相的存在,其大小约为几十到一百纳米左右,在微合金化元素的作用下使车轴钢的微观组织得到了显著改善,起到了良好的晶粒细化和沉淀强化效果。通过采用钒微合金化及相应的热处理制度能够提高车轴强度,使其具有良好的强韧性匹配,从而满足铁道车辆提速、重载发展的新要求,是今后铁道车辆车轴的主要发展方向。     

对铁路货车车轮标准进行修订的建议

为了适应铁路快速发展的需要,铁道部规定从2002年起,新造货车的运行速度必须达到120 km/h;从2004年起,利用4年的时间,完成对大部分的既有铁路货车提速改造;同时,速度为160 km/h的新型货车转向架已经完成开发试制和线路试验。为与之适应,广泛使用了新型车轮,由过去使用单一的辗钢材质的制造精度较低的车轮,改为使用新结构的全加工的辗钢材质车轮和新型铸钢材质车轮,且车轮的结构型式多次进行改进,减轻了车轮质量,以提高车辆的运行品质。但是,铁路货车车轮的标准相对比较滞后,不能满足需要。1货车车轮的标准目前有效的货车车轮标准有《铁路用…     

30t轴重货车HFZ915铸钢车轮的研发

在国外发展重载运输的背景下,实施铁路重载运输是解决我国运能不足的主要途径。我国30 t轴重重载货车铸钢车轮的发展经历了材质的选择研究、设计指标和图纸尺寸的确定、试制、性能检测及设计方案通过的过程。     

北美铁路经历的车轴故障

对北美铁路重载货车的车轴故障、车轴疲劳试验和车轴应力进行了研究,并介绍了几种解决车轴故障的措施.     

首批出口欧洲的车轴在中车天力下线

2020年3月20日,首批出口欧洲的铁路机车车辆用车轴在株洲中车天力锻业有限公司(简称中车天力)下线。车轴是直接关系铁路机车车辆运行安全的关键部件,中车天力基于成熟的车轴研发平台和精湛的车轴制造技术,不断优化制造工艺,提升车轴品质。本批出口欧洲的车轴主要技术特征如下:1)材料特征:打破国内传统工艺方法,采用连铸连轧工艺生产车轴钢坯,在提高材料的洁净度和均质性、改善正火后力学性能和金相组织的同时,大幅度降低了材料成本,从而提高了车轴产品的竞争力。2)技术特征:执行欧洲最严车轴标准,结合BS 918275和EN 13261,覆盖了最前沿的车轴制造与检测技术要求,并通过欧标要求的1000万次极限强度疲劳试验。     

基于冲击试验的铁路货车纵向载荷设计分析研究

货车强度设计试验载荷在中国特有的运用条件下,应体现和适应中国铁路技术进步发展。其运用冲击工况纵向载荷的确定,源于试验数据的收集积累,分析整理,数理统计,判别鉴定。文中基于中国铁路轴重21t载重60t、轴重23t载重70t、轴重25t载重80t、轴重27t载重80t级和轴重30t载重100t级系列化各型货车的冲击试验和大量的试验数据,使用数理统计方法分析了在不同冲击速度下纵向冲击载荷的分布规律,统计推断提出了中国铁路货车设计纵向载荷值。可进一步完善铁路货车标准,尤其是重载货车的设计和试验评定标准,提高货车的设计水平和运用安全。     

A3T材质车轴产品试制工艺研究及性能分析

A3T是BS 5892-1标准中一种调质车轴材质,文中研究了基于A3T材质的车轴产品的试制工艺,通过控制化学成分、电弧炉熔炼、炉外精炼、真空脱气处理、保护浇铸及轧制成型、车轴经快锻机锻造以及悬挂式电加热炉热处理等过程工艺,制定出了合理的工艺参数,生产的车轴综合性能良好,其力学性能达到了BS 5892-1标准要求,该产品填补了国内空白。     

动车组车轴标准研究及其技术发展展望

采用大量新装备的高速动车组近年来在我国获得广泛应用,是铁路客运最为有效的运输工具之一。动车组车轴是动车组走行部中非常重要的部件,承受着源自车体及轨道的各种载荷,其中主要是旋转弯曲载荷和扭转载荷。动车组车轴要保证在所规定的使用条件下,具有足够的安全性、可靠性和长使用寿命,这就对车轴材料相关技术提出了非常高的要求。目前我国各型动车组车轴尚未完全实现国产化,标准也是采用国外的相关标准。本文在仔细对比研究国外成熟的动车组车轴标准基础上,探讨了车轴材质、性能的现状,此外,还对动车组车轴材料相关技术进行了展望。     

EA4T车轴钢的高周和超高周疲劳性能研究

研究了2组EA4T车轴钢的高周和超高周疲劳性能,一组是现车用的欧系EA4T车轴试样,一组是试验用车轴钢25Cr Mo4试样。采用旋转弯曲疲劳试验机进行疲劳试验,结果表明,当应力水平较低时,2批试样均未发生108周次的疲劳断裂。疲劳断口的扫描电子显微镜观测显示,裂纹均从试样表面起源。S-N试验数据结果比较表明,试验用的车轴钢25Cr Mo4具有更好的疲劳性能。     

高速列车空心车轴全尺寸疲劳试验方法研究

高速列车空心车轴的主要失效方式为疲劳失效,因此疲劳性能是车轴研制和生产中至关重要的考核指标,欧洲EN标准规定了车轴疲劳性能指标和疲劳试验的基本要求。现基于EN标准,研究制定了国内高速空心车轴全尺寸疲劳试验方法,并首次进行了国产车轴的疲劳试验。主要探讨了疲劳试件设计、考核截面位置的确定、以及疲劳载荷计算等问题。同时,分析和研究了EN标准F1轴疲劳性能指标的含义,为F1轴疲劳载荷的确定提供了依据。高速车轴疲劳试验方法的探讨和疲劳试验结果表明,所确定的试验方法及其技术要求是合理可行的。本研究对高速车轴的疲劳试验技术、及制定国内相应试验规范有一定的参考意义和实用价值。     

高速动车组车轮车轴疲劳试验方法标准分析

在调研国际铁路联盟、欧盟、北美铁道协会和我国铁路轮对试验相关标准或技术条件的基础上,对比分析欧洲标准和我国铁路技术条件中有关高速动车组车轮和车轴的疲劳试验方法,分析动车车轮和车轴、拖车车轮和车轴的受力状态和标准合理性。针对欧洲标准和我国铁路技术条件存在的问题,提出对高速动车组轮对高频疲劳试验应开展工作的建议。     

中国标准动车组车轴研制与应用

依据时速350km中国标准动车组顶层设计要求,在对比分析国内既有各型动车组车轴结构及材质特点的基础上,开展了标准动车组车轴的设计研究。通过计算确定了车轴主要结构尺寸,同时开发了具有完全自主知识产权的DZ2车轴材料,完成了标准动车组车轴的研制,并开展了车轴的装车运用考核工作。在3条不同线路累计不少于60万km的运用考核试验中,车轴服役表现良好。     

铁路货车轴端发电机技术研究

在我国铁路货车重载提速的背景下,采用电空制动、智能电子监测及运行安全在线监测的需求日益突显。但是受我国铁路货车运用维护体制制约,既有车辆均未安装供电装置,致使电子设备无法应用。因此提出一种安装于车轴端部的轴端发电机技术解决方案,但由于车轴端部冲击振动大、发电机体积限定要求高、发电机轻量化要求高、外部环境恶劣、温升要求苛刻、可靠性要求高等难点,严重制约了轴端发电机的应用。文章针对以上轴端发电机开发中的难点,通过电磁-热-结构多物理场仿真,定转子高防护等级结构设计,研制了一款轴端发电机,并完成了样机试制。通过轴端发电机试验平台的搭建,完成了样机型式试验及滚动台试验,试验结果满足要求。