道岔用高锰钢力学性能试验及耐磨机理研究

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1、摘要道岔是铁路轨道结构的关键部件，是使列车从一股轨道转到另一股轨道所必须的线路设备。随着列车运行速度的日益提高，道岔主要部件磨损严重，针对这一现状，急需寻求一种新的生产和加工工艺，用于提高道岔材料的耐磨性能。采用改造的m170哪×250嘲二辊冷轧机对道岔用高锰钢(ZGMnl3)试样进行异步轧制，对轧后高锰钢用力学性能测试设备测试其力学性能；采用光学显微镜观察轧后高锰钢的显微组织；对综合力学性能和显微组织进行分析研究。在所轧制形变量范围内，随着形变量的增加，硬度增大，屈服强度和抗压强度也显著增大，塑性、韧性有所下降；采

2、用轧制技术，对高锰钢进行预变形处理，其组织内部晶粒明显细化，基体得到强化；异步轧制较常规轧制，金属基体的强化程度更高；异步轧制高锰钢耐磨机理：随着应变量的加大，组织中晶粒滑移，出现层错，对进一步的塑性变形形成一种阻力，当形变量达到一定程度时，高锰钢采取孪生的方式进行塑性变形，组织中出现大量的高密度形变孪晶，金属基体进一步强化；在本试验异步轧制三种异速比情况下，形变量在15*／,,-,18％时，所得高锰钢的性能能够达到提高铁路道岔耐磨性能的要求。目前，对于高锰钢硬化机制的研究主要集中在表面强化方面，但对其整体强化的研究

3、很少。本试验采用异步轧制技术，对高锰钢进行轧制变形处理，使之预充分加工硬化，研究其组织性能变化及对其耐磨性能的影响，对进一步研发抗磨性能更高的铁路道岔提供新思路。图42表11参65关键词：高锰钢；异步轧制；加工硬化；耐磨性能分类号；TGl42．72河北理工大学硕士学位论文AbstractIhil-switchesarekeypartsofrailstructureandnecessarylinefacilitybywhichtrainsCanchangeroutes．Masterpartsofrail-switche

4、swearseverelywiththepickupspeedoftrains．Wetrytoseekanewproductionmethodandprocessingtechniquetoraisewear-resistantpropertiesofswitches，Bymeai塔ofasynchronousrollingtechnique，hi曲manganesesteel(ZGMnl3)isrolledontherevampedcoldreductionmill(巾170mmx250mm)．Wetestthem

5、echanicalpropertiesbymechanicaltestingmachineandobservethemicroscopicstructurebylightmicroscope，analyzeandstudytheresultsatlast．WefindoutthatthehardnessofHadfieldsteelafterrollingsteelincreasesgraduallywiththedegreeofdeformationandtheyieldstrengthandthecompress

6、ionstrengthsignificantincreasetoo．Onthecontrary，theplasticnatureandductilityfalldown．Theinnerstructurecrystalgrainsofhi曲manganesesteelrefineremarkablyandbasalbodyisstrengthened．Thestrengtheningbodyafterasynchronousrollingisintensivethanaftersynchronousrolling．T

7、hewear-resistantmechanicsofhi甑manganesesteel：crystalgainbeginstOslipinthehighmanganesesteelorganizationwiththeincreaseofdistortionunderasynchronousrollingandtherealemanyfaults．Highmanganesesteelhastorunplasticdeformationbytwinning．Thereareamountofhighdensitydef

8、ormationtwininthehighmanganesesteelorganization．Theyinteractbetweentwinandtwin,SOaretwinandfaults．Thebedystrengthensobviously．Thewear-resistantpropertiesCanmeetswitchesneeds