车辆用铝合金的性能及其应用（上）

对国内外铁道车辆（高速客车和货车）用铝合金牌号进行了对照，列出了这些合金的化学成分，并以高速列车用铝合金为重点介绍了其处理特性，机械性能，可焊性，耐座蚀性和耐应力腐蚀裂纹性及挤压性能。最后介绍了各系铝合金在国外铁道车辆上的应用概况。     

低镍铸造双相不锈钢的热处理工艺对其组织与耐蚀性的影响

研究了不同的热处理工艺对铸造双相不锈钢的组织及其耐蚀性能的影响。结果表明，该钢经１０５０℃固溶处理后，存在适量的奥氏体且均匀分布，钢的抗均匀腐蚀、晶间腐蚀和抗点蚀性能最好。因此，这种低镍不锈钢是很有发展前途的一类耐蚀铸钢。     

高温氧化处理对气阀钢表面形貌及性能的影响

利用扫描电镜表面形貌分析以及硬度测试和阳极极化曲线分析等方法,研究了4Cr14Ni14W2Mo奥氏体气阀钢经不同温度高温氧化处理后表面形貌及硬度和耐蚀性能的变化规律。结果表明:4Cr14Ni14W2Mo钢经高温氧化处理后试样表面形成一层氧化物颗粒大小相当的氧化膜。与原始试样相比,经350℃和450℃氧化处理后试样表面的硬度将有所增加,并且随着氧化温度的继续增加,试样表面的硬度将下降;而经过高温氧化处理后耐蚀性能将降低。     

表面处理对动车组用铝合金焊接接头超高周疲劳性能的影响

采用超声冲击和磨平焊缝余高2种表面处理方法对高速列车用A7N01P高强铝合金焊接接头焊趾及焊缝处进行处理,利用超声疲劳试验机,研究母材与未处理和处理后焊接接头的超高周疲劳性能;借助扫描电镜(SEM)观察疲劳断口形貌,并借助显微硬度计和透射电镜(TEM)研究冲击后铝合金焊接接头冲击层的显微硬度变化和晶粒细化现象;探讨超声冲击对高强度铝合金焊接接头疲劳寿命的影响机理。研究表明:超声冲击后焊趾表层组织发生严重的塑性变形,形成较为明显的塑变硬化层,当冲击电流为1.5 A,冲击时间为5 min时,冲击层最外层硬度可达到150.51 HV,相比较未冲击处理提高了27.6%;试样冲击后超高周疲劳寿命较处理前有显著提高,当循环次数为107和109时,超声冲击试样的疲劳强度比未进行表面处理试样分别提高了41.5%和48.6%,磨平焊缝试样的疲劳强度比未进行表面处理试样分别提高了52.5%和59.9%;2种焊缝处理方法对试样的疲劳性能改善效果相差不大,考虑到超声冲击处理在经济性和可加工性上更具优势,推荐工程上采用超声冲击方法来改善和提高焊接接头的疲劳性能。     

激光熔覆制作铁路货车标志牌的试验研究

通过采用光纤激光器进行一系列工艺性试验,结合铁路货车激光熔覆凸字标志牌要求,选择合理的工艺参数。在此基础上,选用2组工艺参数对CHW-Ⅰ型自熔性粉末在高强耐大气腐蚀钢Q450NQR1上进行熔覆试验,对熔覆试样的宏观形貌、熔覆层硬度、显微组织和耐大气腐蚀性能等进行了研究分析。     

022Cr17Ni12Mo2不锈钢焊接工艺研究

针对高铁使用的牌号为022Cr17Ni12Mo2的耐点蚀不锈钢,结合其特性、舍夫勒相图、防腐性要求,选用了匹配的焊丝和保护气体,对该不锈钢焊接工艺进行了研究、评定,确定了合适的焊接工艺参数.试验结果表明,各项指标均合格,说明制定的工艺参数合理,满足了生产工艺要求.     

铸造铝合金AlSi7Mg0.3应力腐蚀性能研究

利用拉伸测试,剥落腐蚀性能及扫描电镜分析等手段,研究了AlSi7Mg0.3合金的应力腐蚀性能。结果表明:合金材料其剥落腐蚀等级评定为PA级,其耐剥落腐蚀性能良好;合金材料试样在室温与50℃的3.5%NaCl腐蚀溶液介质中应力腐蚀敏感性相对较小;在室温和50℃空气中和3.5%NaCl盐水中进行拉伸时呈现出典型的韧性断裂特征。     

千枚岩弃渣用作路基填料的水稳定性试验研究

研究了兰渝铁路清水隧道穿越的千枚岩的物理化学性质、击实特性、击实试样的耐崩解性。指出该种千枚岩应属于泥质变质岩类,击实后的试样具有较好的级配,但颗粒明显变细;虽然击实样的膨胀性较弱,但耐崩解性差,崩解速度较快。综合判断该种千枚岩弃渣不宜直接作为铁路路基填料。     

焊前喷砂和焊后热处理对焊接残余应力的影响

用钻盲孔法,研究了转向架用低合金结构钢对接焊试板焊接残余应力的分布、焊前喷砂处理和焊后热处理对焊接残余应力松弛的影响.结果表明,在焊缝区及热影响区存在高焊接残余拉应力,且纵向应力远大于横向应力;焊前喷砂处理能使母材表面形成较大的残余压应力;焊后热处理能够显著降低焊接残余应力,纵向残余应力σx松弛率基本在75%～97%之...     

40 Cr钢和50车轴钢超高周疲劳性能研究及疲劳断裂机理探讨

在对称拉压超声疲劳试验装置基础上,开发研制非对称拉压超声疲劳试验装置和三点弯曲超声疲劳试验装置。采用超声疲劳试验方法,结合扫描电镜断口微观分析,对40 Cr钢和50车轴钢光滑试样和缺口试样,在超高周疲劳范围内的疲劳性能和疲劳断裂机制进行研究,主要研究成果如下。对40 Cr     

缸套离子多元共渗的组织与抗穴蚀性能

本文揭示了内燃机车柴油机合金铸铁缸套采用离子氮碳，离子硫氮碳和离子氧氮碳共渗工艺所获得的化合物层形貌， 厚度，相组成和共渗层硬度分布的特点及其变化规律，在此基础上，对其抗穴蚀性能进行了实验研究。结果表明，经离子氧氮碳共渗处理获得的由Ｆｅ３Ｏ４＋Ｆｅ２～３（Ｎ，Ｃ）组成，能包复表层石墨的高硬度致密复合化合物层，具有较高的穴蚀抗力。最后，对离子多元共渗缸套的穴蚀过程及提高其抗穴蚀性能的途径进行了探讨。     

轨道客车不锈钢车体电化学钝化工艺研究

文章通过显微组织、显微硬度、电化学性能表征测试,分析了不锈钢车体焊缝及热影响区的组织变化及性能差异,研究了钝化道次、移动速度等电化学钝化工艺参数对焊接接头及热影响区耐蚀性的影响规律.试验结果表明:焊接热影响区显微组织发生明显改变,显微硬度下降,表面耐蚀性明显下降,当以10 mm/s单道次钝化作业时,点蚀电位最高,耐蚀性最好,30天盐雾试验后,钝化处理表面未发现明显锈蚀.该工艺已在公司进行了推广应用,效果良好.     

退火处理对P355NL1钢电弧喷涂铝涂层性能的影响

对P355NL1钢表面电弧喷涂铝涂层后进行退火处理,并对处理前后试样进行研究。结果表明:通过电弧喷涂在P355NL1钢表面获得结合紧密的铝涂层。经退火处理后,表面发生进一步氧化,形成更多的Al_2O_3。涂层中的缺陷和空位得到填补,涂层变得更加致密,耐腐蚀性能得到提高。未经退火处理的试样,铝涂层与基体金属界面上过渡区窄,约7～8μm。经过退火处理后,过渡区变宽,约40μm。铝涂层由机械结合转变为冶金结合,以及增强相金属间化合物的存在,是退火处理后的试样抗弯强度提高的主要原因。     

腐蚀介质对7N01铝合金焊接接头腐蚀疲劳性能的影响

通过成组法和升降法对A7N01S-T5铝合金焊接接头在NaCl溶液中的腐蚀疲劳性能进行研究,主要考察介质浓度和pH值对条件腐蚀疲劳极限的影响。结果表明,介质浓度的增加和pH值的降低会导致焊接接头腐蚀疲劳极限的降低。焊接接头的腐蚀疲劳断口呈现疲劳条带和解理共存的形貌,微观形貌观察表明,腐蚀疲劳裂纹萌生于表面腐蚀坑,在交变载荷作用下,蚀坑深度和表面积迅速增加,当蚀坑增大到临界尺寸时,由于蚀坑应力集中,在交变应力持续作用下,短裂纹作为相邻点蚀坑间的"桥梁",最终导致腐蚀疲劳裂纹形成、扩展,直至断裂。     

采用含有碳纳米材料的润滑脂防止轴承电蚀

介绍了日本铁道综合技术研究所为防止铁道车辆用滚动轴承的电蚀,采用不同于传统的方法,即对轴承通电的思路,研究了利用导电性润滑脂以防止轴承电蚀的措施。针对弥散加入了导电性能优异的碳纳米材料的导电性润滑脂,实施了小型轴承电旋转试验,评价了其防止电蚀的性能和效果。     

表面强化处理工艺对20CrMnTi钢性能的影响

采用渗碳、多元共渗、多元共渗+表面淬火等技术对20CrMnTi材料进行了表面强化处理,研究了不同工艺处理后样品表面的微观形貌、硬度、耐磨性及抗蚀性,结果表明:经过多元共渗+表面淬火复合处理的样品表面具有硬度高、耐磨性及抗蚀性好等优点.     

自动喷砂机器人在轨道交通行业的应用

介绍了自动喷砂机器人的工作原理、喷砂工艺及PTP编程方法,论述了喷砂过程主要工艺参数对喷砂质量的影响,同时对自动喷砂机器人在使用中的常见问题进行了分析和说明。     

用硅灰配制高抗折混凝土的研究

研究目的:提高铁路桥梁的跨度和耐久性是高性能混凝土研究的主要方向,硅灰和超细矿渣粉是配制大跨度预应力铁路桥梁最好的活性火山灰质材料.本试验研究的目的是通过在混凝土配料中加入等量硅灰代替矿渣水泥来提高混凝土的抗折强度和耐久性.研究结论:试验结果表明,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥配制的高抗折混凝土的抗折强度3 d达到了8.8 MPa,提高了44.3%,28 d达到了11.4 MPa,提高了50.0%;掺硅灰的混凝土试样ZR-2的耐卤盐溶液侵蚀性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗渗性能也明显优于混凝土对比样ZR-1.根据试验研究结果可知,掺加8%的等量硅灰代替矿渣水泥可以配制耐久性良好的高抗折混凝土.     

沟槽性缺陷对EA4T车轴钢疲劳性能影响规律研究

为研究沟槽类缺陷对EA4T车轴钢疲劳性能的影响规律,用线切割方法在试样上预置沟槽性缺陷,采用旋转弯曲试验方法测定光滑试样和含缺陷试样疲劳性能,绘制光滑和含缺陷试样的S-N曲线。通过扫描电子显微镜观察不同深度缺陷的疲劳断口,运用修正的Murakami模型预测试样疲劳强度。结果显示:疲劳裂纹萌生于预置缺陷处,缺陷尺寸对疲劳性能有显著影响,疲劳极限随着缺陷深度的增加而降低,疲劳强度的预测值与实际值的误差范围在20%之内。     

渗碳技术的进展

本文就渗碳淬火的高能耗现状,从环保性和低成本的观点出发,介绍了缩短渗碳淬火处理周期的具体措施、先进的新型高性能连续式渗碳淬火炉的概况、采用碳氮共渗淬火处理技术在提高钢质齿轮零件表面硬度、抗回火软化性及点蚀疲劳强度方面的效果。