本文關鍵詞：新型搖枕側架用低溫B級鋼低溫性能研究

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【摘要】：高緯度及高寒國家和地區(qū)對鐵路貨車及其零部件低溫性能要求較高。搖枕及側架是鐵路機車轉向架的組成零部件之一,它不僅關系到轉向架的性能,并且對鐵路機車的行車安全具有重要影響,所以對搖枕及側架用材低溫性能要求較高。本課題組已開發(fā)出新型搖枕側架用鋼,即低溫B級鋼,但是其適用性如何尚不知曉。本文借助低溫韌脆轉變溫度試驗、低溫斷裂韌性試驗、微觀斷口觀察等手段,通過對比低溫對低溫B級鋼及現(xiàn)有鐵路貨車搖枕、側架用鋼(B+級鋼和20ГФЛ鋼)的影響,確定低溫B級鋼的適用性。通過低溫韌脆轉變溫度試驗對三種鋼進行低溫沖擊載荷試驗,通過分析試樣斷口形貌可知低溫B級鋼的韌脆轉變溫度為-37℃;B+級鋼的韌脆轉變溫度為-32℃;而20ГФЛ鋼的韌脆轉變溫度為-23℃。當溫度下降至-60℃時,低溫B級鋼沖擊吸收功為20 J,B+級鋼與20ГФЛ鋼沖擊吸收功僅為13 J、4 J。試驗結果表明,低溫B級鋼的低溫沖擊性能最好;低溫B級鋼可以較好的滿足鐵路貨車在低溫條件下?lián)u枕側架用鋼的要求。通過低溫斷裂韌性試驗,分析試驗數(shù)據和試樣斷口,可知隨著溫度的下降,三種鋼平面應變斷裂韌度均出現(xiàn)下降。其中低溫B級鋼與B+級鋼的下降趨勢基本一致,而20ГФЛ鋼的整體下降速度較快。三種鋼的微觀斷口形貌都是先出現(xiàn)韌性斷口,過渡至韌脆摻雜斷口,最終轉變?yōu)榇嘈詳嗫凇５蜏谺級鋼的斷口變化最慢,B+級鋼的斷口變化速度次之,20ГФЛ鋼斷口形貌變化最快,在-25℃時韌脆斷口的比例已經達到1:1,而低溫B級鋼與B+級鋼在-40℃左右時達到此比例。當溫度繼續(xù)下降至-60℃時,低溫B級鋼、B+級鋼、20ГФЛ鋼的平面應變斷裂韌度分別為27 MPa/m1/2、28 MPa/m1/2、24 MPa/m1/2。綜上所述,新研發(fā)的低溫B級鋼低溫性能更為優(yōu)良,適合作為高緯度及高寒國家和地區(qū)的鐵路貨車搖枕側架用鋼。
【關鍵詞】：低溫B級鋼 韌脆轉變溫度 低溫斷裂韌性 搖枕及側架
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 搖枕和側架用鋼研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 低溫鋼研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國內低溫鋼研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 國外低溫鋼研究現(xiàn)狀14
• 1.4 低溫鋼在搖枕側架上的應用14-15
• 1.5 主要研究內容15-16
• 第2章 試驗方法與試驗方案16-26
• 2.1 試驗流程圖16
• 2.2 試驗原材料16-17
• 2.3 各鋼種目標成分表17
• 2.4 試驗設備17-18
• 2.5 配料、造型、熔煉及澆鑄18-19
• 2.6 熱處理制度19
• 2.7 拉伸測試19-20
• 2.8 低溫韌脆轉變溫度試驗20-23
• 2.9 低溫斷裂韌性實驗23-24
• 2.10 組織觀察及斷口形貌檢測24-26
• 第3章 低溫B級鋼低溫韌脆轉變研究26-40
• 3.1 引言26
• 3.2 低溫韌脆轉變溫度試驗數(shù)據對比分析26-27
• 3.3 低溫韌脆轉變溫度試驗試樣斷口形貌分析27-35
• 3.3.1 低溫B級鋼斷口形貌分析27-31
• 3.3.2 B+級鋼斷口形貌分析31-33
• 3.3.3 20ГФЛ 鋼斷口形貌分析33-35
• 3.4 低溫韌脆轉變溫度試驗微觀斷口形貌對比分析35-39
• 3.5 本章小結39-40
• 第4章 低溫B級鋼低溫斷裂韌性研究40-53
• 4.1 引言40
• 4.2 低溫斷裂韌性試驗數(shù)據分析40-42
• 4.2.1 拉伸性能數(shù)據分析40-41
• 4.2.2 低溫韌性試驗數(shù)據分析41-42
• 4.3 低溫斷裂韌性試驗數(shù)據及斷口形貌分析42-50
• 4.3.1 低溫B級鋼低溫斷裂韌性試驗斷口形貌分析42-44
• 4.3.2 B+級鋼低溫斷裂韌性試驗斷口形貌分析44-46
• 4.3.3 20ГФЛ 鋼低溫斷裂韌性試驗斷口形貌分析46-48
• 4.3.4 低溫斷裂韌性試驗數(shù)據及斷口形貌對比分析48-50
• 4.4 低溫韌脆轉變溫度試驗與低溫斷裂韌性試驗微觀斷口形貌對比50-51
• 4.5 本章小結51-53
• 結論53-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文58-59
• 致謝59

【參考文獻】

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本文編號：1111587