进口及国产钢轨外观质量的对比研究

为研究高速运营条件下钢轨性能指标与使用状况之间的关系,对进口及国产钢轨的几何尺寸偏差、平直度及表面质量进行对比研究,结果表明:与进口钢轨相比,几何尺寸存在的差距主要表现在轨冠饱满度差、轨底不平度超限、尺寸波动大等;平直度方面的差距主要表现在轨端差;表面质量存在的差距更为明显。建议国内钢厂在采用万能轧机轧制,长定尺(50m～100m)生产以及在线平直度检测和在线涡流探伤技术等方面加快技术改造的步伐,以满足我国高速铁路建设的需要。     

国产钢轨的性能研究

通过对鞍钢、包钢、攀钢钢轨性能和质量检验结果的分析,研究了国产钢轨化学成分、力学性能、金相组织、非金属夹杂物、低倍组织、轨端淬火等性能指标的现状及其特点,结果表明,国产钢轨的钢质纯净度有了较大幅度的提高,但个别检验样本的轨端淬火质量不稳定、表面质量和尺度精度超标.     

对我国钢轨材质系列标准的建议

在对各种类型钢轨钢屈服强度及屈强比进行数理统计的基础上,通过讨论和分析,提出了我国钢轨材质系列标准的建议。     

国产钢轨的性能研究

通过对鞍钢、包钢、攀钢钢轨性能和质量检验结果的分析，研究了国产钢轨化学成分、力学性能、金相组织、非金属夹杂物、低倍组织、轨端淬火等性能指标的现状及其特点，结果表明，国产钢轨的钢质纯净度有了较大幅度的提高，但个别检验样本的轨端淬火质量不稳定、表面质量和尺度精度超标。     

进口钢轨的性能分析

根据进口钢轨商检结果以及上道铺设使用情况，对进口普通钢轨、合金钢轨以及热处理钢轨的性能、质量和存在的问题进行了分析讨论，并提出了相应的建议。     

国产钢轨的性能研究与质量分析

研究了国产钢轨化学成分、力学性能、金相组织、非金属夹杂物，低倍组织，轨端淬火层形貌和硬度等性能和质量指标的现状及其新的特点，结果表明，国产钢轨的内在质量有了一定程度的提高，但外观质量有待改进，轨端淬火质量还不稳定，另外，连铸坯钢轨的低倍组织形貌与模铸坯钢轨存在差异，在此基础上对钢轨生产和使用中应予关注的问题进行了分析讨论。     

PD3及BNbRE钢轨断裂韧性KIc的研究

钢轨是铁路轨道中非常重要的构件,直接关系到行车的安全.铁路不断提速对钢轨提出了越来越高的要求,在要求其有更高的使用寿命的同时,还要求其有更好的韧塑性,以保证铁路的安全.断裂韧性KIC是反应材料抵抗裂纹失稳扩张能力的力学性能指标,因而研究目前铁路较为普遍应用的PD3和BNbRE钢轨的断裂韧性KIC,对提速线路、尤其是即将铺轨的时速200km秦沈客运专线上钢轨的使用安全性非常重要.本试验通过对PD3及BNbRE钢轨在室温和-20℃时断裂韧性KIC的测定,分析了碳含量、钢种化学成分以及温度对断裂韧性的影响.同时还比较了两个钢种断裂韧性的不同和对温度的敏感性,相比之下,PD3在室温时的断裂韧性要稍高一些,而在-20℃时,BNbRE的断裂韧性要高一些,显示出BNbRE的断裂韧性KIC随温度降低而下降更小,因而表现出对温度更不敏感.但是两个钢种的断裂韧性KIC都达到了铁道部颁发的“时速200km客运专线60kg*m-1钢轨暂行技术条件”的要求.     

客运专线钢轨的强度等级和材质选择

客运专线对钢轨的要求主要体现在高安全性、高平直度、高几何尺寸精度和高抗疲劳性能等方面。国外高速铁路采用800～880MPa强度等级的热轧钢轨。我国既有铁路广泛使用的是强度等级为880MPa的U71Mn和980MPa的U75V钢轨。结合我国钢轨的性能特点和在广深线等线路的使用情况,考虑到钢轨强度等级与滚动接触疲劳伤损之间的关系和轮轨硬度的匹配,提出我国客运专线应选用强度等级为880MPa的热轧钢轨,运营25t轴重的新建客货混线铁路和道岔用轨可采用强度等级为980MPa的钢轨(U75V)。     

PD3高碳微钒钢轨使用结果分析

对攀钢研制的高碳微钒钢轨的强度，性能及试铺使用情况进行了分析，提出了试铺结论和建议。该项科研成果，已于４月１２日通过冶金部，铁道部联合鉴定。     

高速道岔钢轨轨底材质疲劳性能试验研究

针对高速铁路道岔钢轨轨底萌生疲劳裂纹而导致轨件断裂的问题,以高速道岔R350HT钢轨为对象,从轨底中部硬度最低的位置取样,分别开展轨底材质拉伸试验、疲劳极限试验、疲劳裂纹扩展试验以及断裂韧性试验,为阐明高速道岔轨底疲劳伤损机理及轨件服役寿命预测提供依据。结果表明：采用升降法得到道岔R350HT钢轨轨底材质的疲劳极限为447.1 MPa,所有试样均失效于表面裂纹萌生;轨底材质裂纹扩展速率为da/d N=1.89×10^-10ΔK^4.18;室温(25℃)和低温(-10℃)环境下测试得到的断裂韧性接近,轨底材质在-10℃没有呈现低温脆性特征。     

PD3余热淬火钢轨接触焊焊后热处理研究

淬火钢轨接触焊后存在接头晶粒粗化,塑性、韧性大幅度下降,硬度不均匀等现象,使用中钢轨焊接接头的脆性增大,产生接头低塌并导致马鞍形磨耗和波浪磨耗。为解决上述问题,PD3余热淬火钢轨接触焊后必须对焊接接头进行焊后热处理。焊后热处理采用中频感应加热,加热温度为845℃～920℃,然后喷风冷却接头全断面,喷风压力0 25MPa～0 30MPa,喷风冷却时间120s。结果表明,接头经热处理后的硬度、韧塑性能接近或超过原淬火轨水平,落锤、静弯、实物疲劳性能有较大的提高,满足了无缝线路钢轨的使用要求。     

进口淬火钢轨的性能及应用研究

针对20世纪90年代中期我国进口并铺设使用的日本、法国、奥地利及俄罗斯淬火钢轨,进行性能和应用状况分析,研究钢轨出现滚动接触疲劳缺陷的原因,提出解决措施。研究结果表明,日本、法国、奥地利的钢轨淬火工艺为离线欠速淬火工艺,仅对轨头进行加热和冷却处理,从而得到较高的强度和硬度。这种钢轨虽然在小半经曲线上表现出较高的抗磨耗性能,但在直线段上当通过总重达到4～5亿t.km时,钢轨踏面会出现隐伤、斜裂纹、剥离掉块等较严重的滚动接触疲劳缺陷;俄罗斯的钢轨淬火工艺为淬火+回火工艺,钢轨全断面经过加热和冷却处理,虽硬度和强度略低,但因其不同的廓面形状和较好的轮轨匹配关系,使得滚动接触疲劳伤损较轻;进口淬火钢轨出现的斜裂纹一般形成在轨距角处,与行车方向大致成40°～50°角并向行车方向发展。疲劳裂纹是由材料的棘齿形滞回效应引起的,并在高的接触应力下扩展。因此定期打磨钢轨和使用新廓面钢轨是解决滚动接触疲劳问题的有效方法。     

热处理钢轨若干问题的探讨

总结和探讨热处理钢轨的化学成分、工艺、性能,以及焊接、铺设等方面存在的问题。分析认为,用于热处理的钢轨应采用中上限的含碳量,较低的锰含量,以及添加少量推迟珠光体转变的元素以提高热处理工艺性能。采用喷风冷却淬火,以提高热处理钢轨性能的稳定性。在大力推广使用性价比高、综合性能好的在线热处理钢轨的同时,应注意进一步提高其硬度。热处理钢轨应进行焊后热处理,以提高无缝线路焊接接头部位的平顺性乃至使用寿命。在重型及以上铁路,半径小于800m或1200m的曲线上应铺设使用全长热处理钢轨。在不具备对钢轨进行打磨的情况下,暂不宜在非重载铁路的直线上成段铺设使用高硬度的热处理钢轨。     

1300MPa级在线热处理钢轨使用性能研究

对铺设在北京、太原、上海和郑州铁路局的半径为300~500 m曲线上的60 kg.m-1PG4在线热处理钢轨的使用性能进行跟踪观测,研究提高重载小半径曲线钢轨的使用寿命。研究结果表明,60 kg.m-1PG4在线热处理钢轨硬度高、耐磨性能好;在使用初期,钢轨磨耗少,钢轨表面容易出现剥离掉块,此时如果采用液体润滑,会加剧钢轨表面的剥离掉块;钢轨的磨耗主要出现在曲线的圆缓或缓圆部位,当钢轨磨耗到一定程度后,侧磨加快,如果采用正确的固体润滑方法,可使钢轨的侧磨得到有效地控制,且钢轨不会出现严重的剥离掉块;PG4在线热处理钢轨的综合使用性能良好,耐磨性能比U75V热处理钢轨提高1倍以上,适合在钢轨磨耗严重的重载铁路小半径曲线上使用;对钢轨实施预防性打磨、设置适当的欠超高、采用1∶20的轨底坡等改善轮轨匹配关系降低接触应力的措施,均对提高重载铁路曲线区段上钢轨的使用寿命具有重要的作用。     

钢轨钢的纯净性与高纯净钢轨的发展

本文综述了钢轨钢的纯净性对钢轨使用性能尤其是疲劳性能的影响，介绍了现代冶金工业提高钢质纯净性的主要措施及工业发达国家纯净钢轨的生产过程，简介了高速铁路对钢轨纯净性的要求及高纯净钢轨的发展趋势。     

钢轨闪光焊焊接接头轨面横向裂纹成因分析

针对秦沈线17处钢轨闪光焊焊接接头轨面产生的横向裂纹,通过在伤损部位取样,分别进行洛氏硬度、金相组织和显微硬度等试验,结合焊轨生产的实际,分析裂纹形成原因。认为所检闪光焊焊接接头的裂纹起源于钢轨表面的白亮层马氏体组织,并在外力作用下扩展进入正常的珠光体组织区域,裂纹深度达到5mm。研究钢轨精磨方式与焊缝凸起之间的关系,得出:对矫直后具有明显焊缝凸起的焊接接头进行精磨时有可能因打磨中进刀量过大,引起钢轨局部机械热损伤,造成局部金属的急速高温和急速冷却,形成高硬度的脆性白亮层马氏体组织,是导致焊接接头轨面产生裂纹的根本原因。建议进一步研究钢轨焊接生产打磨工艺规范以及客运专线铁路钢轨的预打磨规范,避免钢轨及焊接接头出现马氏体组织。     

国内外工程计价依据体系组成及其对比研究

我国正处在基础设施建设的高潮期,科学的工程造价管理办法和体系是有效控制工程造价的方法和手段,工程计价依据体系作为工程造价管理的重要组成部分,是工程造价管理的基础和保证。为适应市场经济条件下工程造价管理的需要,促进我国工程计价依据体系的发展和完善,此文针对英、美、日和我国目前实行的工程计价依据体系的组成及内容进行对比分析,研究其不同之处,取长补短,为我国工程计价依据体系的发展和完善提供借鉴。     

普通平车运输100m长钢轨的车辆承重仿真研究

以换长为1.5的普通平车运输100m长钢轨的装载加固方案为例,运用大型有限元分析软件ANSYS,建立考虑车辆中央悬挂和相邻车辆高差的车辆承重有限元仿真模型,计算典型工况下车辆载重、车辆转向架承重和车辆转向架承重差。仿真结果表明,车辆的各项承重指标满足《铁路货物装载加固规则》技术要求,并通过了运输试验验证。