检索结果-内蒙古大学图书馆

材料热处理学报 2007年第2期28卷 126-131页

作者：徐流杰魏世忠邢建东季英萍张永振龙锐西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 河南科技大学省耐磨材料工程技术研究中心河南洛阳471003

利用自制的滚动磨损试验机，测试了4种高钒高速钢的磨损性能，利用回归方法建立了磨损量关于循环次数和基体中碳含量的二元方程模型。结果表明：该模型可较准确地预测高速钢的磨损性能；预测结果揭示，基体中碳含量为0．48％～0．50％... 详细信息

利用自制的滚动磨损试验机，测试了4种高钒高速钢的磨损性能，利用回归方法建立了磨损量关于循环次数和基体中碳含量的二元方程模型。结果表明：该模型可较准确地预测高速钢的磨损性能；预测结果揭示，基体中碳含量为0．48％～0．50％时，基体组织主要为低碳板条马氏体，硬度高且韧性较好，可以同时有效的抵御显微切削及疲劳磨损，磨损性能最佳。当基体中碳含量过低时，基体中出现大量硬度很低的铁素体相，显微切削为高速钢的主要磨损机制，而碳含量过高时，基体主要为韧性差的高碳马氏体，高速钢以疲劳磨损为主，二者均导致耐磨性下降。

关键词：高钒高速钢滚动磨损模型回归分析

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低温环境对轮轨材料滚动磨损与接触疲劳损伤的影响机制研究

低温环境对轮轨材料滚动磨损与接触疲劳损伤的影响机制研究

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作者：周亮西南交通大学

学位级别：博士

随着我国铁路修建进程的持续推进,在低温环境下服役的铁路线路日益增多,如哈大高铁、青藏铁路等。环境温度下降将导致轮轨材料磨损及失效机理发生显著变化,使得低温环境轮轨材料服役行为表现出与室温环境较大差异。当前轮轨材料磨损与... 详细信息

随着我国铁路修建进程的持续推进,在低温环境下服役的铁路线路日益增多,如哈大高铁、青藏铁路等。环境温度下降将导致轮轨材料磨损及失效机理发生显著变化,使得低温环境轮轨材料服役行为表现出与室温环境较大差异。当前轮轨材料磨损与损伤行为研究主要以室温环境为研究背景,低温环境下轮轨材料服役行为研究尚不充分。因此,开展低温环境下轮轨材料磨损与损伤行为研究显得十分必要,研究成果可为保障低温环境下轮轨材料的可靠服役与材料研发提供重要理论和技术支撑。本研究通过轮轨滚动磨损试验研究了不同温度环境及交变温度工况对车轮和钢轨材料滚动磨损与接触疲劳性能的影响,通过轮轨界面摩擦化学行为分析阐明了低温环境轮轨材料滚动磨损转变机制,研究了低温环境下滑差率、接触应力和钢轨硬度对车轮和钢轨材料磨损与损伤的影响规律,构建了低温环境下车轮和钢轨材料磨损图与损伤机制图;通过有限元方法建立了考虑低温环境轮轨界面磨屑层作用的轮轨三体滚动接触磨损有限元模型,研究了轮轨界面有无磨屑层时轮轨材料滚动磨损与接触疲劳损伤演变行为,分析了低温环境下钢轨材料力学性能变化对钢轨材料滚动接触疲劳损伤影响;结合试验结果,对低温环境下车轮和钢轨材料服役及材料研发提出了建议。论文研究的主要结论如下:(1)随着环境温度由室温(20℃)下降至-40℃,轮轨界面氧化作用被削弱并导致磨屑在轮轨界面塞积程度显著增大;当环境温度低于-20℃后,钢轨表面形成大面积的磨屑层。低温环境磨屑层的形成使轮轨材料磨损机制由室温环境下的疲劳磨损和轻微黏着磨损向-40℃环境下的严重黏着磨损转变并降低了车轮和钢轨材料磨损与损伤。由于磨损下降,低温环境下车轮表层材料将持续累积塑性应变且组织细化严重,局部材料相变形成白层组织。细化铁素体和白层是-40℃环境下车轮材料主要的裂纹萌生源。在温度交变工况中,降温下车轮材料磨损下降而钢轨材料磨损增加;在升温工况下,-40℃环境下钢轨表面黏附的磨屑层迅速去除从而增大了车轮和钢轨材料的磨损与损伤。(2)-40℃环境温度下,车轮材料磨损率随Tγ/A值先线性增加后保持稳定;钢轨材料磨损率与Tγ/A值关系并不密切而与接触应力的关系更为紧密。-40℃环境温度下,ER7车轮材料和U71Mn钢轨材料磨损图可以划分为“轻微磨损”和“严重磨损”两个区域。-40℃环境下,轮轨材料磨损机制将发生两次转变:随着接触应力增加,轮轨界面磨屑层破碎导致轮轨材料磨损机制由黏着磨损向疲劳磨损发生转变;随着滑差增加,轮轨界面摩擦热上升导致轮轨材料磨损机制由疲劳磨损向氧化磨损转变。-40℃环境温度下,当滑差率小于3.0%时,随接触应力的增加,车轮材料损伤机制由点蚀坑逐渐转变为起皮;在大滑差率下(12.0%),随接触应力的增加,车轮材料主要损伤机制由轻微剥落转变为严重剥落。(3)无论在室温还是-40℃环境温度下,随着钢轨材料初始硬度增加,钢轨磨损率下降,即具有高硬度的过共析钢轨材料在低温环境下其耐磨性仍然更强。在-40℃环境温度、1500 MPa下,过共析钢轨材料在滚动接触过程中裂纹扩展深度更深、角度更大,这表明高硬度的过共析钢轨材料在低温环境服役时,抗疲劳性能较U75VH钢轨和U78CrVH钢轨差。(4)考虑磨屑层作用的轮轨三体滚动接触有限元模型相对于两体滚动接触有限元模型能更真实的反映出实际轮轨界面的相互作用,在黏着系数、磨损及损伤行为预测上与试验结果吻合程度更高。作为可变形体的磨屑层通过塑性变形缓和了轮轨接触表面的相对滑动,从而降低了车轮和钢轨材料磨损与损伤。低温环境下钢轨材料力学性能变化会使钢轨材料滚动接触疲劳裂纹萌生寿命上升,试验中钢轨材料在低温环境下严重的疲劳损伤应归因于磨屑层破碎引发的疲劳磨损。

关键词：低温环境轮轨材料滚动磨损接触疲劳损伤磨屑层钢轨硬度

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用铁谱技术定量监测滚动磨损

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轴承 1994年第3期 35-38,42页

作者：李兴林杭州轴承试验研究中心

介绍了应用铁谱分析技术监测特定磨损状态的具体方法和效果，并对平面磨、镜面磨、工具磨、抛光、超精研１和超精研２六种不同精加工试件进行了对比试验．结果表明：用铁谱技术定量监测磨损状态，方法可行，效果较好。附图６幅，参考文... 详细信息

介绍了应用铁谱分析技术监测特定磨损状态的具体方法和效果，并对平面磨、镜面磨、工具磨、抛光、超精研１和超精研２六种不同精加工试件进行了对比试验．结果表明：用铁谱技术定量监测磨损状态，方法可行，效果较好。附图６幅，参考文献９篇。

关键词：铁谱技术滚动磨损监测

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钢轨滚动磨损模拟试验与计算分析

钢轨滚动磨损模拟试验与计算分析

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作者：陈明韬西南交通大学

学位级别：硕士

随着铁路运输向高速与重载方向的迅猛发展,钢轨滚动接触磨损变得越来越严重,直接影响到列车行车安全和铁路运输的成本。因此,通过研究钢轨的滚动接触磨损行为,对减轻和预防钢轨的磨损具有重要的经济意义和指导作用。论文通过JD-1轮轨... 详细信息

随着铁路运输向高速与重载方向的迅猛发展,钢轨滚动接触磨损变得越来越严重,直接影响到列车行车安全和铁路运输的成本。因此,通过研究钢轨的滚动接触磨损行为,对减轻和预防钢轨的磨损具有重要的经济意义和指导作用。论文通过JD-1轮轨模拟试验机进行了大量的钢轨滚动磨损试验,通过改变试验参数,主要考察了轴重和曲线半径对钢轨滚动接触磨损行为的影响;利用CONTACT程序分析了轴重、曲线半径和摩擦系数对轮轨摩擦功的影响。结合试验与计算结果,初步得出了利用摩擦功模拟计算钢轨试样磨损量的经验公式,对实验室研究钢轨滚动接触磨损有一定的参考价值。通过以上研究,得到了以下几个主要结论: 1.轴重是影响钢轨滚动磨损的一个主要因素,轮轨接触斑上的摩擦功与轴重成正比,钢轨表面的磨损量也与轴重成正比。 2.曲线半径对钢轨滚动接触磨损也有很大的影响。轮轨接触斑上的摩擦功随曲线半径的减小迅速增加;摩擦功大小与曲线半径成反比,对应的钢轨磨损量也与曲线半径成反比。当曲线半径小于600m时,摩擦功的增长幅度明显增加,此时钢轨表面的磨损迅速加剧。 3.摩擦系数也是造成钢轨磨损的主要因素;随摩擦系数的增加,轮轨摩擦功迅速增加,因此,在保证有足够粘着力使机车得以正常运行的前提下,应尽量减小钢轨表面的摩擦系数。 4.给出了利用摩擦功模拟计算钢轨磨损量的经验公式,这将在一定程度上验证和替代实验室内钢轨磨损的模拟试验。

关键词：钢轨模拟试验滚动磨损摩擦功经验公式

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轴重和速度对轮轨材料滚动磨损与损伤性能研究

轴重和速度对轮轨材料滚动磨损与损伤性能研究

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作者：丁昊昊西南交通大学

学位级别：硕士

高速铁路与重载铁路是中国铁路两大发展趋势，即客运朝着高速铁路方向发展，货运朝着重载铁路方向发展，并逐步实现客货分运，以便更加合理有效地运营和管理铁路。同时，速度和轴重的增加对轮轨系统的安全性、轮轨材料的抗磨性能和抗疲... 详细信息

高速铁路与重载铁路是中国铁路两大发展趋势，即客运朝着高速铁路方向发展，货运朝着重载铁路方向发展，并逐步实现客货分运，以便更加合理有效地运营和管理铁路。同时，速度和轴重的增加对轮轨系统的安全性、轮轨材料的抗磨性能和抗疲劳性能提出了更高的要求。因此，系统地研究轴重和速度对轮轨材料磨损与损伤行为的影响、更加全面地分析不同轴重和速度参数下轮轨材料的损伤机制，对中国铁路未来的发展具有十分重要的指导意义。\n 利用WR-1轮轨滚动磨损试验机实验研究了五种轴重和四种转速工况下的轮轨滚动磨损与损伤行为。借助于电子天平、硬度仪、光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等对轮轨材料的微观组织、磨损性能、表面磨痕、磨屑形貌和成分等进行了微观测试分析，阐明了不同参数下轮轨材料的损伤机制。\n 论文研究主要结论如下:\n (1)随轴重增加，轮轨材料磨损率、塑性变形层厚度以及硬化率都增大;随速度增加，钢轨试样表面硬度和塑性变形层厚度基本保持不变，车轮试样表面硬度和塑性变形层厚度呈减小趋势，轮轨硬度比减小，车轮材料磨损率增加，钢轨材料磨损率减小。\n (2)车轮材料磨损图分为轻微磨损区和严重磨损区，两区分界线对应的试样磨损率大约为2.0×10-6g/m。当轴重和速度较小时，车轮材料处于轻微磨损区，主要损伤形式为轻微疲劳磨损;当轴重和速度较大时，车轮材料处于严重磨损区，主要磨损形式随着速度的增加从严重疲劳磨损转变为粘着磨损和疲劳磨损。钢轨材料磨损图也分为严重磨损和轻微磨损。当轴重较小速度较大时，钢轨材料处于轻微磨损区，主要损伤形式为轻微起皮;当轴重较大速度较小时，钢轨材料处于严重磨损区，主要磨损形式随着速度的增加从严重起皮转变为严重块状剥落。\n (3)车轮试样表面疲劳裂纹沿塑性变形区内铁素体线向材料内部发展，最后疲劳断裂形成磨屑;钢轨试样表面裂纹发展到一定深度后折向表面形成块状剥落并产生磨屑。磨屑为片层结构，成分为Fe2O3和马氏体。随轴重增加，磨屑尺寸呈整体变大趋势;随速度增加，磨屑尺寸呈整体减小趋势，马氏体含量增大。\n (4)轮轨表面裂纹可分为单层裂纹和多层裂纹，多层裂纹中的夹层材料容易挤压破碎。二次裂纹沿着与主裂纹成小角度的方向发展，相对于钢轨试样，车轮试样中的二次裂纹较长，二次裂纹与主裂纹的角度较小。\n (5)轮轨试样单位接触面积磨损率随Tγ/A呈现线性增加趋势;轮轨试样接触状态处于“踏面接触区域”，轮轨材料Archard磨损系数k处于1～10×10-4区间内。

关键词：轮轨材料列车轴重行车速度滚动磨损损伤行为

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车轮钢滚动磨损特性研究

车轮钢滚动磨损特性研究

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作者：李自彬西南交通大学

学位级别：硕士

铁路运输在运输系统中占有不可替代的地位,随着高速重载铁路的快速发展,一些关键技术问题不断出现并且有待进一步解决。目前,作为轮轨摩擦副的另一关键部件车轮损伤在国内尚未引起足够的重视,特别是提速以后车轮摩擦、磨损与疲劳损伤问... 详细信息

铁路运输在运输系统中占有不可替代的地位,随着高速重载铁路的快速发展,一些关键技术问题不断出现并且有待进一步解决。目前,作为轮轨摩擦副的另一关键部件车轮损伤在国内尚未引起足够的重视,特别是提速以后车轮摩擦、磨损与疲劳损伤问题更为严重和突出,严重影响车轮运行的可靠性和安全性。因此,开展高速车轮磨损与疲劳研究对减轻轮轨损伤,提高铁路运输的经济效益和社会效益具有重要的指导意义。本文利用JD-1轮轨模拟试验机对干／水态工况下的车轮钢滚动磨损与疲劳特性进行了试验研究。结合光学显微镜(OM)、硬度仪(MVK-H21)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)等对车轮钢试样磨损表面进行硬度、宏观及微观形貌测试分析,详细地研究了干／水态工况下转速对车轮钢滚动磨损与疲劳性能的影响,并对干／水态工况下的车轮钢滚动磨损机理进行了探讨。取得的主要结果和结论如下： (1)干态工况下,随车轮转速的增加,试样磨损量呈现先减小后增大的趋势,磨损表面的硬度也随转速的增加先减小再增大。 (2)干态工况下,车轮转速从***-1增加到***-1时摩擦表面间生成致密氧化膜,氧化膜的减磨使磨损量减小；随着转速的继续增加(100～***-1),氧化膜厚度的不断增大以及较高车轮转速导致的振动加剧将会使试样接触表面萌生的氧化层发生破裂与掉落,磨损表面不断重复发生氧化、形成氧化物层和氧化物层的疲劳剥落过程,导致磨损加剧,磨损机制随速度变化表现为从磨粒磨损向疲劳和氧化磨损转变。 (3)水态工况下,随车轮转速的增加,车轮钢试样磨损量逐渐减小,磨损表面的硬度也随转速的增加呈现减小趋势。 (4)水态工况下,水介质的存在促进了车轮钢疲劳裂纹的形成与扩展,试样磨损表面存在疲劳磨损和腐蚀磨损的共同作用；水介质条件下车轮转速的增加导致试样滚动接触表面间水压逐渐增大,接触表面间固体微凸峰载重减小,磨损量减小；车轮钢磨损机理主要由微切削、微断裂磨损向轻微塑性变形磨损转变。 (5)干态或水态工况下,随着车轮转速增加,车轮钢试样磨损表面的硬度与试样磨损量变化趋势基本上具有一致性。相同车轮转速时,水介质条件下的车轮钢试样磨损量与磨损表面硬度较干态工况下都明显的减少；但车轮转速处于***-1、***-1及***-1时,干摩擦条件下车轮钢试样的磨损量却小于水介质条件下。

关键词：滚动磨损车轮转速氧化层磨损量水介质

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钢轨材料的滚动磨损及损伤行为分析

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材料科学 2022年第7期12卷 709-713页

作者：张宇内蒙古科技大学材料与冶金学院(稀土学院) 内蒙古包头

随着社会经济的不断发展,我国铁路工程迎来了发展的黄金时期,结合铁路运输中钢轨材料磨损对运输效果的影响,不仅会提高铁路部门在维修方面的成本支出,也容易埋下较大的安全隐患,需要做好钢轨材料的选择,如何有效认识钢轨材料的滚动磨损... 详细信息

随着社会经济的不断发展,我国铁路工程迎来了发展的黄金时期,结合铁路运输中钢轨材料磨损对运输效果的影响,不仅会提高铁路部门在维修方面的成本支出,也容易埋下较大的安全隐患,需要做好钢轨材料的选择,如何有效认识钢轨材料的滚动磨损情况并进行改进工作,便成为当前铁路部门需要考虑的问题。为此本文会借助WR-1轮轨滚动磨损试验机对U71Mn、PD3和PG4三种钢轨与AAR-B车轮材料在匹配中滚动磨损进行研究,并分析损伤性能,以期望在了解钢轨和车轮材料的滚动磨损与损伤匹配行为后,为铁路钢轨的选材提供理论经验。

关键词：钢轨材料滚动磨损损伤分析

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车轮材料滚动磨损与接触疲劳耦合关系

车轮材料滚动磨损与接触疲劳耦合关系

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自主创新装备先行，趁势而上开启未来——轨道交通装备技术高层论坛

作者：刘春鹏任瑞铭大连交通大学材料科学与工程学院

实际高速列车运行过程中存在干摩擦和润滑条件下运行状态。干摩擦条件会加速车轮表面磨损,润滑条件会加速车轮的滚动接触疲劳。但是关于列车运行过程中车轮的滚动磨损与接触疲劳耦合关系不明确。本文通过预磨损方式研究干摩擦磨损对车... 详细信息

实际高速列车运行过程中存在干摩擦和润滑条件下运行状态。干摩擦条件会加速车轮表面磨损,润滑条件会加速车轮的滚动接触疲劳。但是关于列车运行过程中车轮的滚动磨损与接触疲劳耦合关系不明确。本文通过预磨损方式研究干摩擦磨损对车轮滚动接触疲劳性能影响。结果表明干摩擦磨损过程中,当车轮试样表面没有形成疲劳磨损裂纹,预磨损形成的梯度硬化层会提高车轮的滚动接触疲劳性能。当预磨损过程中,车轮表面形成疲劳磨损裂纹,疲劳磨损裂纹会作为裂纹源加速滚动接触疲劳失效。

关键词：滚动磨损滚动接触疲劳列车运行过程耦合关系

来源：评论

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不同滚动磨损条件下D2车轮钢多边形形成及对组织和性能的影响

不同滚动磨损条件下D2车轮钢多边形形成及对组织和性能的影响

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自主创新装备先行，趁势而上开启未来——轨道交通装备技术高层论坛

作者：华军任瑞铭大连交通大学材料科学与工程学院大连交通大学辽宁省轨道交通关键材料重点实验室

滚动磨损条件下D2车轮钢试样表面多边形主要是由系统垂向振动和磨损耦合造成的。转速变化对垂向振动的主导频率影响不大,多边形磨损阶数随转速增加而减小、波长增大。多边形初期,波峰是氧化磨损和黏着磨损,波谷以疲劳磨损为主。多边形... 详细信息

滚动磨损条件下D2车轮钢试样表面多边形主要是由系统垂向振动和磨损耦合造成的。转速变化对垂向振动的主导频率影响不大,多边形磨损阶数随转速增加而减小、波长增大。多边形初期,波峰是氧化磨损和黏着磨损,波谷以疲劳磨损为主。多边形完全形成后,波峰氧化磨损加重并伴有少量疲劳磨损,波谷疲劳磨损加剧。多边形初期后,波峰波谷表面存在不同蠕滑率,导致波谷磨损程度明显比波峰严重,磨损方式由均匀磨损转为剧烈磨损阶段。然而随着转速增加,波峰氧化磨损逐渐增加,波谷疲劳磨损程度逐渐降低,多边形磨损程度减弱,磨损量明显降低。

关键词：组织和性能氧化磨损疲劳磨损滚动磨损

来源：评论

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滚动磨损试验机校验装置

滚动磨损试验机校验装置

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作者：孙钦密董卫华赵慧君冯海盈陆进宇刘全红任翔孟高建赵伟明张晓峰王振宇李峰葛笏良张霞付翀杨帆李国强 450000 河南省郑州市花园路21号河南省计量科学研究院

本发明涉及滚动磨损试验机校验装置，可有效解决滚动磨损试验机在进行磨损测试时人为因素大，测量精度差的问题，技术方案是，上固定座上装有力传感器，力传感器的力敏原件上装有螺旋调节旋钮，螺旋调节旋钮的下端经拉绳悬装有吊挂，吊... 详细信息

标准号: CN104568637A

本发明涉及滚动磨损试验机校验装置，可有效解决滚动磨损试验机在进行磨损测试时人为因素大，测量精度差的问题，技术方案是，上固定座上装有力传感器，力传感器的力敏原件上装有螺旋调节旋钮，螺旋调节旋钮的下端经拉绳悬装有吊挂，吊挂受到的压力能通过拉绳和螺旋调节旋钮传递给力传感器，构成悬挂式的测力结构，吊挂下方在底座上装有水平的二维平台，支架上经塑性软管装有转速传感器，发明易生产，易操作，安装方便，测量精度高，测力结构可三维调节，保证负荷测量在不同时间、不同地点、不同人员使用时具有相同的准确度，测速系统具有更高的测量精度和稳定性，从而保证滚动磨损试验机可以进行有效溯源和核验。

关键词：测量精度滚动磨损螺旋调节试验机吊挂旋钮测力结构力传感器拉绳不同人员使用转速传感器准确度安装方便不同地点测速系统二维平台负荷测量磨损测试人为因素三维调节上固定座塑性软管校验装置底座上悬挂式压力能易操作支架上传感器核验下端溯源原件下方保证有效传递相同构成进行涉及生产解决

来源：评论

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