EA4T车轴钢的超声冲击表面强化

利用超声冲击设备对EA4T车轴钢进行了表面强化处理.采利用金相显微镜和透射电镜表征了车轴钢表面结构的变化,并对超声冲击处理前后试样表面粗糙度和显微硬度进行了分析.结果表明:经超声冲击处理后,试样表面发生了剧烈的塑性变形,晶粒明显细化,显微硬度呈梯度化.随着超声冲击功率的增加,变形层厚度增加,粗糙度减小,表面硬度增大;与未经超声冲击处理的试样相比,在超声冲击功率180瓦作用下,表面粗糙度降低了6.5倍,试样的表面硬度提高了25%,变形层厚度大约为80μm.     

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     

对车轴钢裂纹生长行为的探讨

对车轴钢的短裂纹生长行为进行探讨，在大量疲劳实验的基础上，提出裂纹的生长原理和短裂纹行为的界限模型。利用该模型，给出了一种新的裂纹体寿命的计算方法，为短裂纹问题的工程处理奠定了一定的基础。     

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。     

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.     

LZ50车轴钢中的混晶组织

对具有不同原始组织的三个炉号的LZ50车轴钢进行了不同工艺的热处理,用金相方法分析了晶粒度的变化规律,比较了钢中微量元素Al、Ti含量与晶粒度的关系,结果表明:具有混晶组织的LZ50车轴钢加热到Ac1～Ac3之间时晶粒细化,但超过Ac3温度后即出现混晶,且小同钢中混晶倾向与原始状态的相同;钢中微量元素Al、Ti含量越高,混品倾向越严重;高温固溶、低温析出预备热处理可以改变晶粒长大倾向,消除混晶组织.在此基础上对LZ50车轴钢的混晶原因进行了讨论.     

LZ50车轴钢中的混晶组织

对具有不同原始组织的三个炉号的LZ50车轴钢进行了不同工艺的热处理,用金相方法分析了晶粒度的变化规律,比较了钢中微量元素Al、Ti含量与晶粒度的关系,结果表明：具有混晶组织的LZ50车轴钢加热到Ac1~Ac3之间时晶粒细化,但超过Ac3温度后即出现混晶,且不同钢中混晶倾向与原始状态的相同;钢中微量元素Al、Ti含量越高,混晶倾向越严重;高温固溶、低温析出预备热处理可以改变晶粒长大倾向,消除混晶组织.在此基础上对LZ50车轴钢的混晶原因进行了讨论.     

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。