定量分析贝氏体钢轨钢中的偏析对疲劳磨损性能的影响

摘要

利用摩擦磨损试验机研究了新型贝氏体钢轨钢在不同接触应力下的疲劳磨损失效机制,以及定量分析偏析程度对疲劳磨损性能的影响,为新型贝氏体钢轨的失效分析和维护提供理论基础。研究结果表明在800 MPa、1100 MPa接触应力条件下,钢轨钢的失效机制以磨损为主,随着接触应力增加到1340 MPa,钢轨钢的失效机制逐渐由磨损向疲劳机制转变。通过对偏析条带的定量分析发现偏析在一定程度上可以提高磨损性能,但是严重降低疲劳性能。成分偏析区域较细的显微组织以及较多的马氏体组织提高了钢轨钢的局部硬度,从而使严重偏析试样的磨损性能有所提高。严重偏析试样的失重量比轻微偏析试样的失重量少14%左右。疲劳裂纹沿偏析条带萌生和扩展,严重偏析试样产生的裂纹比轻微偏析试样的裂纹长200%左右。因此,试样的偏析程度越高,滚动接触疲劳性能越差。