淬火工艺对U75V重轨钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击试验机、万能拉伸试验机研究了U75V重轨钢轧态及淬火冷速为3 ℃/s和5 ℃/s条件下的微观组织、力学性能及断口形貌。结果表明:随着淬火冷速的增加,U75V钢的晶粒逐渐细化,珠光体片层间距减小,其中,轧态U75V钢的晶粒和片层间距最大,而5 ℃/s淬火冷速的U75V钢晶粒和片层间距最小;随着淬火冷速的增加,U75V钢的冲击吸收能量、硬度等综合力学性能增加。其中,轧态U75V钢轨的冲击吸收能量、硬度及抗拉强度最小,而5 ℃/s淬火冷速的U75V钢冲击吸收能量、硬度最优且抗拉强度较好。     

不同热处理条件下U75V重轨钢的组织及断裂韧性研究

以U75V重轨钢为研究对象,采用万能试验机、应变仪、扫描电镜等测定和分析其在线轧态和在线热处理态条件下的微观组织、断口形貌及三点弯曲断裂韧性,揭示其微观组织对断裂韧性的影响规律,为研究珠光体重轨钢热处理工艺提供参考。结果表明：U75V重轨钢热处理态和轧态的表面应变变化规律相似,但热处理态U75V重轨钢从弹性变形到塑性变形比轧态滞后;热处理态和轧态U75V重轨钢的断裂韧性K_IC值分别为45.122、42.048 MPa·m^1/2,热处理态的断裂韧性比轧态高;轧态U75V重轨钢断口为解理断裂,而热处理U75V重轨钢为准解理断裂;轧态和热处理态U75V重轨钢的珠光体片层间距分别为272.2、148.4 nm,热处理态U75V重轨钢的珠光体片层细密,存在显著的珠光体团簇,不利于裂纹的扩展,使得热处理态U75V重轨钢断裂韧性高于轧态。     

保温时间对U75V重轨钢中夹杂物的影响

通过真空感应炉冶炼U75V重轨钢,在箱式电阻炉中将试样加热到1100 ℃,分别保温30、60、90 min,使用扫描电镜对夹杂物进行分析。结果表明,未经热处理的试验钢中,夹杂物类型主要有3种,分别为MnS、Al₂O₃及MnS-Al₂O₃夹杂物。长条状MnS夹杂物随保温时间的延长有分裂趋势,保温90 min时,MnS夹杂物平均圆形度为1.86,与未经热处理的试样相比,圆形度降低了1.52。Al₂O₃夹杂物在保温30、60 min时,形态、大小变化不大,但数量减少,保温90 min时,部分Al₂O₃夹杂物尖锐棱角发生钝化,圆形度略微减小。试样经1100 ℃均热处理后,复合夹杂物增多,随着保温时间的延长,MnS-Al₂O₃夹杂物中MnS和Al₂O₃成分分布发生变化,外层的Al₂O₃有向内部运动的趋势,保温90 min时,夹杂物内部Al₂O₃富集,外包裹层中Al₂O₃含量极低,MnS-Al₂O₃夹杂物逐渐形成以Al₂O₃为核心,MnS外层包裹的复合型夹杂物,从而减小了对钢基体的损伤。     

U75V钢流动应力的试验研究

针对U75V钢,利用Gleeble-1500热模拟试验机对其在不同温度和应变速率下的流动应力进行试验研究.通过实测数据,分析变形温度、变形速率和变形程度与流动应力之间的关系,确定了U75V钢流动应力的数学模型.对其数学模型进行回归,将理论计算与试验数据进行对比,证明此模型具有良好的曲线拟合特性,可以做为工艺计算和数值模拟的依据.     

U75V货运重轨服役损伤及裂纹扩展行为研究

通过量为150 MGT的货运U75V重轨服役状态表面出现明显的磨损、裂纹、剥离掉块等损伤.硬度测试显示钢轨表层由于塑性变形已产生较大的形变强化.XRD测试和显微结构观察显示,在接触疲劳应力作用下,钢轨表层及近表层产生严重的塑性变形,表现为晶粒细化.内部生成的微裂纹和夹杂相互作用连接在一起形成扩展裂纹,裂纹扩展主要是穿晶...     

U68CuCr与U75V轨道钢磨损行为研究

目的研究耐蚀轨道钢U68CuCr的磨损性能及损伤机理。方法利用M200型摩擦磨损实验机进行轨道钢U68CuCr和U75V与车轮钢滚动对磨实验。运用电子分析天平测量轮轨失重,来研究轮轨磨损随时间的变化规律。通过扫描电子显微镜、超景深显微镜观察轮轨表面损伤形貌。结果磨损初始的15h,U68CuCr磨损量大于U75V。磨损40h时,U68CuCr与U75V的磨损量基本相同,但随时间增加,U68CuCr的磨损量将低于U75V钢。在干态实验下磨损,钢轨表面存在未剥落的片状氧化物以及其剥落后留下的凹坑和划痕,并伴有塑性变形,而车轮表面没有残留的片状氧化物。磨损过程中,钢轨亚表层为塑性变形区,珠光体发生变形,产生加工硬化,使塑性变形层的硬度高于基体。结论 U68CuCr既具有良好的耐磨性,又有高的耐腐蚀性,能改善钢轨使用性能。氧化磨损是钢轨表面损伤的主要方式,磨损是氧化与剥落交错重复出现的过程。     

U75V钢轨钢晶粒长大模型及其在焊接中的应用

钢轨闪光焊焊接接头晶粒尺寸影响着焊接接头的耐磨性能等力学性能。为此,对高速、重载无缝铁路中大量应用的U75V钢轨进行等温淬火试验,测量其在800～1 100℃范围内的不同加热温度和保温时间下的平均晶粒尺寸。结果表明:当温度在800～950℃时,晶粒长大速度较小,平均长大速度约为0.4μm/min;温度在950～1 100℃时晶粒长大速度加快,平均长大速度约为1.6μm/min。在此基础上建立了U75V钢轨钢在等温条件下晶粒长大的数学模型。利用有限元分析软件Abaqus建立了钢轨闪光焊模型,分析不同温度场对接头晶粒尺寸的影响,并通过实验验证了模拟的正确性。     

U75V钢轨钢在模拟缝隙腐蚀环境下的腐蚀行为

通过动电位极化、电化学阻抗、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了 SO42-、NO3-、NH4+对U75V钢轨钢在以FeCl2为基础组分的缝隙腐蚀模拟液中的腐蚀行为的影响.在不同离子种类以及离子浓度环境的溶液中,对U75V钢轨钢进行了阴、阳极极化测试,在自然浸泡条件下进行原位阻抗测试,并对腐蚀形貌进行分析.结果表明:在FeC...     

终冷温度和保温时间对U75V钢组织及硬度的影响

利用MMS-200热力模拟试验机对U75V钢轨钢进行了热处理试验,研究了不同终冷温度和保温时间对U75V钢的显微组织和硬度的影响。结果表明,570 ℃为U75V钢发生珠光体转变的最佳终冷温度;当U75V钢经终冷温度为570 ℃,保温时间为5 s的等温处理后,所得组织为细小珠光体和少量铁素体,此时U75V钢硬度最高,满足钢轨性能要求。     

应用电极涂层工艺生产1Cr12Ni2W1Mo1V电渣重熔钢

大冶特钢公司应用电极涂层的工艺方法，使碳或硅、锰成分偏低的电极材料在电渣重熔过程中减少这些元素的烧损，甚至提高含量，从而生产出成分完全合格的电渣重熔钢，应用于1Cr12Ni2W1MO1V耐热钢生产取得了良好的结果。     

V40粉末钢在铝质易开盖刻线刀模中的研究与应用

通过研究V40粉末钢的性能,分析了主要元素N、V对改善钢材性能的影响机理,介绍了刻线刀模制作的加工工艺路线。实践证明,采用V40粉末钢制作刻线刀模,能够满足铝质易开盖刻线刀模的使用要求,刻线刀模机械加工性能良好,生产的制品质量稳定,有效降低了生产成本,提高了生产效率。