高速鐵路用低碳貝氏體魚尾板性能研究.pdf

1、魚尾板(又稱鐵道接頭夾板)是連接鋼軌接頭的重要部件，其質(zhì)量好壞將直接影響到鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?。該部件原用B6、B7鋼和56Nb合金鋼制造，但從1997年至今，我國(guó)鐵路先后進(jìn)行了六次大提速，鐵路運(yùn)輸隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也日趨繁重，對(duì)魚尾板材料提出了更高的要求，這些材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)狀要求。因此，急需研究開發(fā)出新型材質(zhì)的魚尾板材料來(lái)滿足國(guó)家鐵路高速發(fā)展的需求。由于貝氏體鋼具有良好的強(qiáng)韌性配合，貝氏體魚尾板材料的研究引起了各國(guó)研究者的注意。

2、 本論文主要在低碳貝氏體合金鋼的發(fā)展歷史和相變機(jī)制的基礎(chǔ)上，介紹了貝氏體強(qiáng)化機(jī)理、國(guó)內(nèi)外魚尾板材料的研究和使用狀況、魚尾板用鋼的冶煉及其化學(xué)成分、組織和性能等方面的概況。繼而，對(duì)魚尾板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、服役條件、應(yīng)力狀態(tài)和失效原因等作了分析。 本文所研究的魚尾板材料為非調(diào)質(zhì)空冷貝氏體鋼，通過控制軋制、控制冷卻工藝控制材料性能。觀察了材料的常溫金相組織，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新型貝氏體魚尾板材料在室溫和低溫(22℃～-60℃)下的拉伸性

3、能(抗拉強(qiáng)度εM<,b>、屈服強(qiáng)度ε<,0.2>、伸長(zhǎng)率δ和斷面收縮率ψ)和沖擊性能(A<,KV>)進(jìn)行了對(duì)比研究；用掃描電鏡觀察不同溫度下的拉伸斷口和沖擊斷口形貌，并討論了材料的斷裂方式；用透射電鏡觀察材料的微觀組織和強(qiáng)化方式。 試驗(yàn)主要研究的兩種貝氏體魚尾板材料常溫和低溫下材料的拉伸、沖擊性能均高于國(guó)內(nèi)現(xiàn)用的B7鋼，在室溫和-55℃下，材料A的屈服強(qiáng)度分別為722MPa，738MPa，伸長(zhǎng)率分別為60.7％和41.7％，材料

4、B的屈服強(qiáng)度分別為568.5 MPa，700 MPa，伸長(zhǎng)率分別為63.5％和67.1％。常溫下A、B的沖擊功A<,KV>分別為40J和90J。強(qiáng)韌性完全達(dá)到了TB/T 2345-93《43-75kg/m鋼軌用魚尾板供貨技術(shù)要求》的規(guī)定。 薄膜透射電鏡及光學(xué)金相分析表明，A、B兩種貝氏體鋼的的組織分別為粒狀貝氏體和準(zhǔn)貝氏體，這與該類鋼中較高的硅含量有關(guān)，硅對(duì)碳化物析出的阻礙作用，使未轉(zhuǎn)變的奧氏體富碳，得到無(wú)碳化物貝氏體，消除了滲