軌道鋼表面超聲沖擊強化的研究.pdf

1、鋼軌損傷不僅在鐵路運輸中耗資巨大，而且直接關系到鐵路運輸?shù)陌踩?。由于鋼軌損傷主要發(fā)生于鋼軌表面，因此，鋼軌表面改性研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文采用HT2009-3型超聲沖擊設備對高錳鋼（Mn13）轍叉和規(guī)格為60kg/m的U71Mn鋼軌試樣進行超聲沖擊強化處理。用顯微硬度儀分析沖擊后試樣橫截面硬度分布；利用金相顯微鏡和掃描電鏡分析沖擊后橫截面組織結構和表面形貌變化；利用 X射線衍射儀對超聲沖擊前后試樣進行物相分析及晶粒尺寸和

2、微觀應變測定；用萬分之一電子天平和掃描電鏡對摩擦磨損實驗后的試樣進行耐磨性分析。
　　分析結果如下：
　　1.經(jīng)超聲沖擊處理后，試樣表面的顯微硬度顯著提高，并且隨著沖擊功率的提高或沖擊時間的延長，表面顯微硬度逐漸增大；顯微硬度值隨著距表面距離的增大而減小。
　　2.經(jīng)超聲沖擊處理后，高錳鋼（Mn13）轍叉試樣表層產(chǎn)生高密度滑移線，隨著距沖擊面距離的增加，由多系滑移逐漸過渡到單系滑移；U71Mn鋼軌試樣經(jīng)超聲沖擊處理后，

3、表層晶粒明顯細化，并且隨著沖擊功率的提高或沖擊時間的延長，晶粒細化現(xiàn)象越明顯。
　　3.經(jīng)超聲沖擊處理后，試樣表面發(fā)生劇烈的塑性變形，隨著沖擊功率的增大或沖擊時間的延長，塑性變形越劇烈，其橫截面形貌分為劇烈變形層、過渡層和基體三個部分，沖擊功率越大或者沖擊時間越長，變形層越厚。
　　4.經(jīng)超聲沖擊處理后，試樣表層組織沒有發(fā)生相的變化，晶粒細化至納米量級并產(chǎn)生一定數(shù)值的微觀應變；隨著沖擊功率的提高或沖擊時間的延長，晶粒尺寸越小