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道岔用空冷贝氏体轨钢的研究

陈朝阳

  钢轨及道岔是轮轨铁路中的基本部件。随着铁路向重载、高速方向发展,对钢轨及道岔提出了更高的要求,因此,有必要开发新型高强度钢轨钢及道岔钢。近年来,国外的钢轨及道岔材质研究者对贝氏体钢轨及道岔进行了很多的研究,并取得了较大成功。本文通过分析、研究国内钢轨及道岔部件的使用现状,制定了两组适合道岔AT尖轨及辙叉用贝氏体钢成分,并对所设计的两组成分贝氏体钢进行了较为全面的实验室研究。试验钢采用50kg真空感应炉冶炼,经锻造、空冷后加工成所需各种试样。拉伸试验结果表明,试验钢的抗拉强度σ_b分别大于1280MPa、1337MPa,δ_5大于16%,强韧性配合明显高于普通及淬火珠光体钢轨钢;试验钢的冲击韧性则分别大于20J/cm~2、46J/cm~2,低温(-20℃)断裂韧性大于40MPam~(1/2),与德国试验贝氏体钢轨回火后的低温断裂韧性相当。薄膜透射电镜及光学金相分析表明,两组试验钢空冷下所获得的组织为不同形貌贝氏体的混合组织,在贝氏体铁素体中存在大量位错;选区电子衍射花样显示,试验钢中含有残余奥氏体膜,尤其是在第二组试验钢中,这与该组钢中较高的硅含量有关。CCT曲线的测定表明,试验钢可在较宽的冷速范围内获得不同贝氏体的混合组织。回火试验结果表明,试验钢不适于高温回火。文章的最后对两组试验贝氏体钢的合金成本进行了估算,并与现有的珠光体钢轨钢及整铸辙叉用高锰钢的合金成本进行了对比。通过对试验钢进行的实验室研究,本文认为所制定的两组试验贝氏体钢达到了设计目标,适用于制造道岔AT尖轨及辙叉;同时也认为国内关于贝氏体钢轨及道岔的研究还有很多的工作要做,包括尖轨、辙叉的机加工及最后上道试铺等一系列的相关技术研究。……   
[关键词]:贝氏体钢;贝氏体钢轨;贝氏体钢尖轨;贝氏体钢辙叉
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:铁道部科学研究院2001年