貝氏體鋼軌空冷過程中組織和應(yīng)力的數(shù)值模擬分析.pdf

1、貝氏體鋼軌具有剛度大、耐磨性好、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但是由于貝氏體軋后熱處理過程中容易出現(xiàn)組織轉(zhuǎn)變的不均勻、彎曲變形程度過大、殘余應(yīng)力較高等突出問題，因此對(duì)貝氏體鋼軌軋后的熱處理強(qiáng)化過程成為近年來研究的熱點(diǎn)。
　　本文通過實(shí)驗(yàn)測得貝氏體鋼軌在不同溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線，得到貝氏體鋼軌楊氏模量和熱膨脹系數(shù)等貝氏體鋼軌的熱物性參數(shù)；通過試驗(yàn)獲得貝氏體鋼軌的TTT曲線和CCT曲線；并且通過鋼軌空冷實(shí)驗(yàn)，測定了60kg/m貝氏體鋼軌和60AT道岔

2、鋼軌.軋后空冷過程的換熱系數(shù)。
　　本文采用有限元方法，模擬60kg/m貝氏體鋼軌和60AT道岔鋼軌熱處理過程溫度場、組織場、縱向應(yīng)力場以及彎曲變形的演變規(guī)律，為今后60kg/m貝氏體鋼軌和60AT道岔鋼軌軋后空冷優(yōu)化工藝的制定，以及如何保證鋼軌組織轉(zhuǎn)變均勻、減少彎曲變形量、降低殘余應(yīng)力等關(guān)鍵問題的解決提供了十分重要的理論依據(jù)。
　　鋼軌軋后空冷過程溫度場、組織場和縱向應(yīng)力場模擬計(jì)算結(jié)果表明：在鋼軌軋后冷卻過程中，鋼軌的高溫

3、區(qū)主要貫穿軌頭，造成組織轉(zhuǎn)變的不均勻；縱向應(yīng)力場與組織轉(zhuǎn)變有關(guān)系密切，與溫度變化關(guān)系次之；終冷時(shí)，60kg/m貝氏體鋼軌屬于軸對(duì)稱幾何圖形，其斷面殘余最大拉應(yīng)力150MPa，最大壓應(yīng)力-110MPa，60AT道岔鋼軌屬于非對(duì)稱軸幾何圖形，斷面殘余最大拉應(yīng)力250MPa，最大壓應(yīng)力-150MPa；彎曲變形受組織轉(zhuǎn)變影響較大，終冷時(shí)，60kg/m貝氏體鋼軌屬于軸對(duì)稱幾何圖形，只在z方向（正彎）發(fā)生彎曲變形，在z方向彎曲撓度為0.287mm，