重载辙叉用贝氏体钢的组织及性能.pdf

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1、第４２卷第５期Ｖｏｌ畅４２Ｎｏ畅５２０１７年５月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＭａｙ２０１７重载辙叉用贝氏体钢的组织及性能１１１１１２张伟，王正云，栾道成，陈宝书，孙卫鹏，殷爽（１．西华大学材料科学与工程学院，四川成都６１００３９；２．成都铁路工务有限公司，四川成都６１００５１）摘要：对自行研制的重载辙叉用贝氏体钢进行了组织和力学性能分析。结果表明：此种材料在锻造态下的组织为无碳化物贝氏体与少量残留奥氏体。该试验钢在锻造态下具有１３４０ＭＰａ的屈服强度和１４４０ＭＰａ的抗拉强度，伸长率为１８

2、．５％，断面收缩率为５３％；试验钢在锻后回火态下的屈服强度为１３６２ＭＰａ，抗拉强度为１４６０ＭＰａ，伸长率为２０％，断面收缩率为５４％；夏比Ｖ型冲击试验显示，试验钢锻造态下的常温冲击吸收能量为４３．４Ｊ，－５０℃时的冲击吸收能量为１１．４Ｊ，能满足重载贝氏体钢辙叉低温状态下的使用要求。研究结果表明，该重载辙叉用贝氏体钢具有优良的综合力学性能。关键词：重载辙叉；贝氏体钢；抗拉强度；冲击吸收能量中图分类号：TG142．4文献标志码：A文章编号：0254-6051（2017）05-0090-05Micros

3、tructureandpropertiesofbainitesteelforheavyrailwayfrog１１１１１２ＺｈａｎｇＷｅｉ，ＷａｎｇＺｈｅｎｇｙｕｎ，ＬｕａｎＤａｏｃｈｅｎｇ，ＣｈｅｎＢａｏｓｈｕ，ＳｕｎＷｅｉｐｅｎｇ，ＹｉｎＳｈｕａｎｇ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１００３９，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｅｎｇｄｕＲａｉｌｗａｙＳｅｃｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃ

4、ｈｕａｎ６１００５１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓｅｌｆｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｉｎｉｔｅｓｔｅｅｌｆｏｒｈｅａｖｙｒａｉｌｗａｙｆｒｏｇｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｆｒｅｅｃａｒｂｉｄｅｂａｉｎｉｔｅａｎｄａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｒｅｓｉｄｕａｌａｕｓｔｅｎｉｔｅ，ｔｈｅｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｅｌｏｎ

5、ｇａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｒｅａｏｆｔｈｅａｓ-ｆｏｒｇｅｄｓａｍｐｌｅｓａｒｅ１３４０ＭＰａ，１４４０ＭＰａ，１８．５％ａｎｄ５３％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅａｓ-ｔｅｍｐｅｒｅｄｓａｍｐｌｅｓａｒｅ１３６２ＭＰａ，１４６０ＭＰａ，２０％ａｎｄ５４％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＣｈａｒｐｙＶｉｍｐａｃｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｍｐａｃｔａｂｓｏｒｂｅｄｅｎｅｒｇｙｏｆｔｈｅｆｏｒｇｅｄｓａｍｐｌｅｉｓ４３．４Ｊｉｎｒｏ

6、ｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄ１１．４Ｊｉｎ－５０℃ｗｈｉｃｈｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｂａｉｎｉｔｅｓｔｅｅｌｆｏｒｈｅａｖｙｒａｉｌｗａｙｆｒｏｇｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｉｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｅｂａｉｎｉｔｅｓｔｅｅｌｆｏｒｈｅａｖｙｒａｉｌｗａｙｆｒｏｇｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．Keywords：ｈｅａｖｙｆｒｏｇ；ｂａｉｎｉｔｅｓｔｅ

7、ｅｌ；ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｉｍｐａｃｔａｂｓｏｒｂｅｄｅｎｅｒｇｙ［６］自贝氏体钢被发现以来，便有众多学者对其应用的温度下回火制造而成。这些种类的贝氏体钢辙投入大量的研究。无碳化物贝氏体钢在过去的几年里叉主要是由叉心和翼轨两部分组成，如图１所示。叉一直被认为是最有前途的铁路用材候选，由于它具有心是由贝氏体钢制成，翼轨则由高碳的珠光体钢制成。［１］高强度、硬度和良好的韧性被广泛生产使用。１９８０如今贝氏体钢辙叉替代传统高锰钢在铁道重载运输上年，“Ｔｉｔａｎ”这种特殊的贝氏体钢铁路用钢在英语当中

8、被大量使用，获得了优良的评价。［２］首次被命名，并第一次被使用在了高速铁路上。尽管贝氏体钢辙叉应用有多年历史，然而它在重１９９６年，美国也开发出了代号为Ｊ９的Ｍｏ-Ｂ系贝氏体［３］辙叉。事实上，所有在辙叉上使用的贝氏体钢大多数属于低合金与低碳贝氏体钢，合金的成分是获得所［４-５］需组织和性能的关键，但他们通常热处理工艺相同，是在８５０～９５０℃完全奥氏体化后，在３００～４００℃收稿日期：２０１６-１０-１１基金项目：四川省科技厅支撑项目（２