奥贝球铁列车车轮的成形工艺仿真及性能研究

奥贝球铁列车车轮的成形工艺仿真及性能研究

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1、-..-■..;—户*广■‘.,?/,;■--.--?.:-■Ty...?-?-'..-'‘.‘‘一,.,/'',、'..713軒.号M120:';:分类号学'.表UDC密级'S、.、乃;、知;.〇夸;媛叫义參:第'心笔、作巧幹'§■YANGZHOUUNIVERSITY邸尸趴'沪:卢'对硕击学化冷丈'托'.非吁一。C―一’(学术型)t二;.二拓'-.r、产'〇乂〇.-*?产.

2、,片,!,....思奥贝球铁列车车轮的成形工芝仿真及性能硏究刊?:乂‘?二’令h李志龙'■-■-';■■-.:;;:杳v/、、’、.、芬,气,.卑■-■’-I.I;V'.‘■i::-■一.'i^''指导教师姓名:陈荣发教授,扬州大学,江苏扬州,225009申请学位级别:硕去学科专业名称:材料加工工程6月论文答辩日期;205论文提交日期:2015年1年6月’’1:扬^:学位授予单位1大学学位授予日期答辩委

3、员会主席:?.?、,山---:一心.VC六'——"''''’。'、.\一2015年6月;:电:;^,^艇':貧'普取:?々-,户‘/'、1'.''/铅巧.,‘,a;YV、':、心-:..:V;洽攻.如;?、、’一、‘-.'公.一--y.V‘一',A一-w*?扬州大学硕±学位论文论文题目奥贝球铁列车车轮成形工艺仿真与性能研究(申请硕击学位)李志龙指导教师:陈荣发教授扬州大学中华人民共和国,扬州20

4、15年6月I摘要轨道交通是保持国民经济运行的基础建设,包括地铁,轻轨,有轨电车,跨座式单轨一铁路,城际列车和许多其他类型的。近几年来轨道交。每种类型都有其特定的应用范围一通在我国正处于,个蓬勃发展的阶段,然而随着列车运行速度的不断提髙出现在高速度运行过程中的各种安全问题尚未得到全部解决,现有的车轮运行过程中的剥离、裂纹等缺陷己不能满足轨道交通需求的快速发展。本文旨在研究开发新型高强度高初性减振降噪的eeucron-等温禅火球墨铸铁车轮材料(AustmpredDtileI,简称ADI

5、也可W叫做奥贝球铁)来提高商速运行列车的稳定性和车轮使用寿命。本文主要从ADI化学成分的优化设计、ProCast成型仿真和实验、等温浑火热处理工艺和性能测试分析等方面进行详细研究。利用Jmatpro软件计算和理论分析,通过计算平衡凝固相、相转变温度和元素偏析等内容分析基础成分对铸件力学性能、工艺性能的影响规律,根据合金元素对提高球墨铸铁的偏析-浑透性的作用W及合金元素、难溶碳氮化合物的产生,对奥贝球铁列车车轮材料进行基础元素的优化和合金元素的设计。采用ProCast软件对车轮窥注和凝固

6、过程进行仿真计算,结果表明:采用同时凝固的技术方案,设计无冒口紹注系统,大量使用冷铁,加大铸件冷却速度,降低紹注温度可减少铸件液态收缩量。根据仿真优化的铸造工艺对列车,可获得优质无缺陷的列车车轮铸件车轮进行紹铸实验,实验结果与模拟计算相符合,获得无铸造缺陷的车轮铸件。通过正交试验制各不同热处理工艺参数的ADI试样,根据对热处理后试样的抗拉强度、延伸率、硬度、冲击初性和金相组织的检测分析,确定了ADI列车车轮的热处理工艺方案,经实验验证ADI车轮性能检测抗拉强度达到llOOlVfa,延伸率在6

7、%W上,轮福部28J/cm31HRCI位取样冲击初性大于,硬度达到W上,AD车轮与普通列车车轮相比具有减振降噪的效果,达到高速列车车轮的使用要求。关键词:列车车轮;等温萍火球墨铸铁;Jmatpro;ProCast;等温萍火热处理;性能inAbstract民ailtransportation,i打eludingsubway,lightrailway,andothertypes,isthemfrastructure化keethestableeconomicdevelo

8、ment.Eachtyeofthemhasvariousrangeofalications.InppppprecentearsrailtrafficinChinaisinastaeofviorousdeveloment..Howeverwiththey,ggp,continuousi

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