钢轨钢高能喷丸后组织结构转变机理及性能研究.pdf

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1、钢轨钢高能喷丸后组织结构转变机理及性能研究StudyofThetransitionmechanismoforganizationstructureandthePerformanceofrailsteelaftershotpeening刘晶大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：学校代号：10150UDC：密级：不保密学号：20122028硕士学位论文钢轨钢高能喷丸后组织结构转变机理及性能研究StudyofThetransitionmechanismoforganizationstructureandthePerf

2、ormanceofrailsteelaftershotpeening学生姓名：刘磊导师及职称：赵秀娟教授学科门类：工学专业名称：材料科学与工程研究方向：纳米材料及表面工程申请学位级别：硕士论文答辩日期：2015525学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或iif书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本

3、研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。.本人元全思识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。日期：大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内寇编入学校

4、有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名导师签名：曰期：年Z月/Z曰曰期：年《月17^日摘要摘要铁路在我国交通运输系统中扮演着重要的角色，是陆路运输的主要交通工具。而在铁路运输系统中钢轨的作用至关重要，它对车体起着支撑、导向的作用，是影响行车安全的重要因素。随着我国高铁建设的迅猛发展，车速的提高和轴重的增加，使得钢轨的服役条件更加恶化，导致钢轨的磨损和疲劳破环现象更加严重，

5、因此如何提高钢轨的强度和抗疲劳破环的能力成为铁路工作者的重点。本试验采用改进型通用离心式喷丸机对铁路上常用的U71Mn钢和U75V钢进行高能喷丸试验，并对喷丸后的U71Mn钢和U75V钢及喷丸后和运行后的U71Mn钢的变形区组织形貌和显微硬度进行对比分析，探讨U71Mn钢和U75V钢在喷丸处理下的组织转变及强化机理的同时，分析喷丸强化应用于U71Mn钢和U75V钢的可行性。采用1mm直径的弹丸以45m/s的速度分别对其进行不同时间工艺的喷丸处理，并对喷丸后的表面粗糙度，塑性变形区的组织形貌和硬度分布进行分析。试验结果表明：运行后U71Mn钢

6、轨塑性变形区厚度在200μm左右，表层显微硬度值约410HV；喷丸后的U71Mn钢表面粗糙度均低于6.5μm，硬化层厚度和表层硬度值均随喷丸时间的延长而增高，硬化层厚度在180min喷丸后达到饱和，约85μm，表层硬度值在180min喷丸处理后约430HV，表层铁素体晶粒在喷丸60min后细化至60nm左右，且表面无裂纹，表层硬度值约350HV；喷丸后U75V钢表层铁素体晶粒在120min是细化至60nm左右，塑性变形层厚度在180min喷丸后达到饱和，约75μm，此时表层显微硬度约430HV，喷丸处理60min之前无裂纹，表层硬度值约35

7、0HV，120min后出现裂纹，组织变形机制与U71Mn钢相似。关键词：U71Mn钢；U75V钢；高能喷丸I大连交通大学工学硕士学位论文AbstractRailplaysanimportantroleinourtransportationsystemandisthemainmeansoftransportbylandtransport.Theroleofrailisessentialintherailtransportsystemthatitplaysasupportingcar-body，guidingrole.Itisanimporta

8、ntfactoraffectingdrivingsafety.WiththerapiddevelopmentofChina'shigh-speedrailconstruction