提高e级钢车钩材料强韧性研究

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1、中文摘要摘要：随着货车载重量的持续增加和运行速度的不断提高，列车各部件承受的载荷越来越大。车钩是连接车辆的关键部件，随着运行条件日益恶劣，钩体己出现裂纹等失效现象，成为铁路运输安全的重大隐患。重载、提速是我国货运列车发展的趋势，因此，研制具有较高综合性能储备的车钩材料具有重要意义。本研究对现用车钩钩尾销孔部位出现的裂纹进行了失效分析；以研制高性能储备的车钩材料为目的，有针对性地对新研制的钢种进行了化学成分、冶炼方法的调整和改进，并进行了热处理工艺参数的优化和拉压疲劳性能、低温冲击性能、摩擦磨损性能的试验研究。研究结果表明：裂纹起源于牵引弧面上一点，萌生后沿径向基本为脆性断

2、裂，扩展到淬硬层和基体的过渡区后转向周向和轴向扩展，基本为疲劳断裂。经过化学成分调整和冶炼方法改进，新型E级钢ZG29MnMoNi—E级钢的常规力学性能符合TB／T2942．1999和北美铁道协会AAR．M211的标准要求，并高于调研的两个铁路工厂现用车钩材料的性能的平均水平；新钢种的拉压疲劳强度为342MPa，比现用钢种高9．26％；新钢种与40Cr配副，对磨1h的质量磨损量为0．01159，比现用钢种低90％；新钢种在一40℃时的低温冲击功集中在60．80J，是现用钢种的2～3倍。可见，新型E级钢对我国重载列车关键零部件的材料更新具有重要的工程应用参考价值，有广阔的应

3、用前景。关键词：车钩；失效分析；拉压疲劳；低温冲击；磨损分类号：TB31j匕立交通太堂亟±堂僮i金塞一△曼墨!＆△￡!ABSTRACTABSTRACT：Withthecontinuousincreasingofwagonloadandrunningspeed，allpartsoffreightcarshavebeenreceivedmoreloadingweight．Thecoupleristhekeypartforlinkinglocomotiveandrollingstock，butcouplerbodyhasbeendetectedfailurephenomenon

4、suchascrackwiththeabominablerunningcondition，whichhasbeenseriousincipientfaultofrailwaytransport．Heavyloadandincreasingspeedisthetrendinourcountry’Swagondevelopment，SOitissignificanttodevelophighcomprehensivepropertiesreservedmaterialforcoupler．Failureanalysishasbeendoneincurrentcouplersw

5、inlcracksincoupleryokekey；aimedathighcomprehensivepropertiesreservedmaterial，Thechemicalconstitutionhasbeenadjustedandsmeltingmethodhasbeenimprovedforthenewsteel，it’Sheat—treatmentprocessingparametershasalsobeenoptimized，it’Srepeatedtensionandcompressionbehavior,low-temperatureimpactbehav

6、iorandfrictionalbehaviorarealsohasbeentested．TheresultsshowedthatthesurfacecracksofcoupleryokestartfromsomespotsoftractionarCsurface,andexpandingforwardsalongradialdirectioninabrittlefractureway．Whenarrivdtheintermediatezonebetweenbasalbodyandhardeningzone,thecrackturnedtoaxialandcircumfe

7、rentialdirectionandexpandinginfatigueway．Afterchemicalconstitutionadjustingandsmeltingmethodimprovement，themechanicalpropertyofnewZG29MnMoNi··EgradesteelmeetsthestandardofTB／T2942··1999andAAR．M211，andsurpassestheaveragelevelofcurrentmaterialforcouplerusedintwomostfa