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热处理和添加Cu对51CrV4弹簧钢力学性能的影响

研究了热处理工艺和添加Cu元素对高速列车用51CrV4弹簧钢力学性能的影响.结果表明,实验用钢的相变点随着升温速度的增加而提高;随着回火温度的升高,实验用钢的硬度和强度均下降,伸长率、面缩率和冲击值略有增加;钢中加入0.15%～0.20%的Cu元素有利于提高钢的硬度,减弱了回火温度变化对强度的影响;实验用钢在460～500℃范围回火时,其力学性能均满足EN 13298:2003标准要求.

关键词: 高速列车 , 51CrV4弹簧钢 , 添加Cu , 力学性能

客车轮辋裂分析与高速车轮钢工艺改进探讨

李伟

物理测试 doi:10.13228/j.b0yuan.issn1001-0777.20140041

采用化学分析、金相检验、扫描电镜和能谱仪等对客车辋裂车轮进行分析.结果表明:在裂纹源区域存在棱角分明的A12O3夹杂,即使夹杂物符合标准但因其组成结构及形态控制不合理,在材料使用状态恶化时,也可造成辋裂失效.通过将铁路客车及高速列车用车轮钢中氧化物控制为“球状MnS包裹氧化物”复合结构,并使其微细化与弥散化分布,可缓减脆性夹杂对基体组织的割裂、划伤作用,减小脆性夹杂物对基体组织产生的嵌镶应力,减小形成裂纹源的可能性,提高材料的疲劳寿命,防止辋裂.

关键词: 车轮钢 , 辋裂 , 夹杂物 , 高速列车

碳含量对高速车轮用钢综合性能的影响

季怀忠 , 崔银会 , 苏航 , 张永权 , 水恒勇

钢铁

研究了碳的质量分数在0.4%～0.7%的范围内变化时对高速列车车轮用钢综合性能的影响.结果表明,随着碳含量的增加,试验钢的耐磨性能和接触疲劳性能提高,而冲击韧性及抗冷热疲劳性能降低;在880℃正火+530℃回火的热处理条件下,碳的质量分数为0.5%并添加少量合金元素的试验钢,具有良好的强韧性匹配,特别是抗冷热疲劳和抗接触疲劳性能良好,并兼有较好的耐磨性能,综合性能优良,较适宜于生产具有抗剥离性要求的高速车轮钢.

关键词: 车轮 , 碳含量 , 疲劳损伤 , 耐磨性 , 高速列车

高速列车A7N01S-T5铝合金横梁断裂原因

王晓敏 , 马传平 , 苟国庆 , 刘艳 , 陈辉 , 李恒奎

腐蚀与防护

某高速列车车体底板横梁在运行120万公里后发生断裂,对失效件进行了化学成分检测,并采用光学显微镜对裂纹形态进行观察,采用扫描电镜对断口进行分析,确定了失效件的断裂属沿晶型应力腐蚀破裂(SCC).横梁螺栓孔处由于几何形状不连续、拉应力集中使基体金属容易暴露,在环境中水,C1-,SO2的作用下溶解成为蚀坑,成为裂纹源.合金由于热处理不当,过热引起晶粒粗大、第二相沿晶界集中分布,成为腐蚀活性通道,在拉应力的协同作用下裂纹扩展加速进行,最终导致横梁断裂.

关键词: 高速列车 , 铝合金 , 应力腐蚀破裂 , 失效分析

高速列车复合材料司机室混杂结构有限元分析

张胜 , 江大治 , 周升 , 曾竟成 , 刘均

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2006.02.003

本文以典型高速列车钢制司机室结构为设计原型,利用有限元分析软件-ANSYS对其刚度和强度进行分析.在满足司机室对刚度和强度要求的前提下,提出了一种新型列车司机室结构形式-钢骨架复合材料司机室混杂结构.对比分析该结构形式与钢制司机室作,结果表明,利用玻璃钢泡沫夹芯材料设计复合材料司机室混杂结构,一方面可以提高司机室整体承载能力,另一方面可以减轻司机室20%自重.

关键词: 高速列车 , 玻璃钢 , 泡沫夹芯 , 有限元 , 结构分析

高速列车A7N01S-T5铝合金应力腐蚀行为研究

苟国庆 , 黄楠 , 陈辉 , 孟立春 , 吴沛沛

材料科学与工艺

文章选取了我国某类型高速列车常用的A7N01S-T5铝合金材料,进行了恒载荷应力腐蚀试验,对A7N01S-T5材料的应力腐蚀机理、应力腐蚀强度因子K1SCC和裂纹生长机制进行了研究.结果表明,A7N01S-T5铝合金的应力腐蚀破坏敏感性很高,其临界应力场强度因子K1 SCC为5.2 MPa.m1/2,仅为断裂韧度K1 C的0.15,对应的临界应力门槛值б为123MPa,仅为拉伸强度бb0.27.裂纹断口面有明显的舌状凸起和凹坑的存在.A7N01S-T5铝合金的应力腐蚀裂纹以沿晶开裂为主,形貌呈树枝状,同时相邻二次裂纹之间有竞争生长的关系.

关键词: 高速列车 , A7N01S-T5铝合金 , 应力腐蚀 , K1SCC

高速列车自主创新中的虚拟焊接技术

路浩 , 陶传琦

兵器材料科学与工程

利用数值仿真技术开展高速动车转向架、地板等大部件的虚拟焊接.针对大型焊接结构计算的难点,采用先进热源模型及高效计算方法,测试不同温度下铝合金、耐候钢等高铁用材料的热物理参数,建立高铁虚拟焊接用基本材料热物理参数库,开展高速动车车体结构的虚拟仿真计算.结果表明,此技术可指导车体焊接工艺优化,优化车体结构设计,降低焊接变形和制造成本,改善制造质量,提高产品服役性能.

关键词: 高速列车 , 自主创新 , 焊接结构 , 数值模拟

高速列车铜基粉末冶金闸片的制备及摩擦磨损性能

王磊 , 潘祺睿 , 朱松 , 吴射章

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201706013

通过对材料配方进行优化设计,利用粉末冶金方法制备了高速列车用铜基粉末冶金闸片摩擦块,测试了其物理和力学性能;通过对闸片结构进行优化,组装出新型浮动式结构闸片,测试了闸片的摩擦磨损性能.结果表明:该闸片用摩擦块的剪切强度不小于7 MPa;闸片的平均摩擦因数为0.37±0.05,平均磨损量为0.126×10-6 cm3·J-1,满足国际铁路联盟对闸片摩擦磨损性能的要求;其制动性能也满足速度在350 km·h-1及以上高速列车的要求.

关键词: 高速列车 , 闸片 , 粉末冶金 , 摩擦磨损 , 制动性能

高速列车用抗风沙弹性耐磨耐候涂层的制备及性能研究

孙琳 , 林化强 , 林鹏 , 亓海霞 , 苏孟兴 , 陈凯锋

涂料工业

研制了高速列车用抗风沙弹性耐磨耐候防护面漆.通过测试涂层的拉伸强度、断裂伸长率、耐磨性、耐人工老化性等,研究了涂料用树脂、颜填料用量等配方设计要素对涂层性能的影响.结果表明,当以氟碳树脂与己内酯改性丙烯酸树脂的混合树脂作为成膜物质、颜料体积浓度为19％、改性纳米二氧化硅的添加量为6％时,涂层的断裂伸长率为134％、拉伸强度为5.7 MPa、耐磨性减薄量(500 g/1 000 r)为20 mg,同时涂层具有优异的耐候性.

关键词: 高速列车 , 抗风沙 , 弹性 , 耐磨 , 耐候