在线热处理钢轨残余应力的测试与分析

文章介绍了包钢热处理钢轨标准残余应力的研究情况,通过贴片法、切口法、X衍射等方法对包钢热处理钢轨进行实验分析,与热轧钢轨进行对比分析了包钢在线热处理钢轨的残余应力状态。贴片法检验结果表明包钢生产的热处理钢轨轨头残余应力大于热轧钢轨,切口法检验表明钢轨整体残余拉应力大于热轧钢轨,X衍射法表明钢轨表面残余应力分布不平均。     

论钢轨残余应力的测定方法

本文叙述了钢轨残余应力研究的重要性,介绍了目前测定钢轨残余应力的几种方法,阐述了它们各自的优缺点,同时对今后准确,迅速测定残余应力的技术发展方向提出了建议.     

AREMA标准钢轨残余应力测试方法的研究

文章介绍了包钢AREMA钢轨标准残余应力的研究情况,分析了美标方法残余应力的变化规律,并进行了理论计算。检验结果表明包钢生产的钢轨在试验过程中满足美国铁路工程保养协会钢轨技术条件(AREMA—2009)关于残余应力的要求,轨腰残余应力向拉应力增大的方向转变。     

钢轨残余应力研究

采用切割法,用应变片测定了钢轨纵向残余应力.并研究了主要工艺因素如冷却,矫直方式(立矫、卧矫),矫直次数,矫直变形量以及淬火等对钢轨残余应力的影响.试验结果表明,钢轨轧后冷却过程中产生的残余应力主要由热应力造成,其值不大.普通轨中的残余应力取决于矫直过程.增加矫直次数不会增加钢轨中的残余应力.矫直过程产生残余应力的机理是复杂的,除弯曲变形外,还必须考虑沿钢轨轴向产生的缩短变形.全长淬火轨经卧矫后,在轨头踏面仍保持了较大的压缩残余应力,这对于提高钢轨的疲劳强度是有利的.     

钢轨的矫直及其对性能的影响

通过钢轨静态棍矫模拟试验及一, 二次矫直钢轨的性能对比试验、残余应力等研究、探讨矫直对钢轨性能的影响。结果表明,钢轨在矫直过程中发生大面积屈服、立矫与卧矫有不同的应力状态:二次矫直降低了钢轨的抗疲劳能力,从微观机制上探讨了二次矫直对钢轨性能的影响。     

热处理钢轨残余应力对疲劳裂纹扩展速率的影响

钢轨残余应力对其疲劳性能影响较大,文章采用回火试验和金相分析方法,研究了不同残余应力值对U75V热处理钢轨疲劳裂纹扩展速率的影响。通过回火试验,分析不同回火时长对钢轨残余应力的影响,得出随着回火时间的增加残余应力逐渐减小;通过对回火工艺处理后的钢轨进行金相组织检测,观察不同回火时长的钢轨金相组织,分析疲劳裂纹尖端处裂纹扩展路径,根据裂纹扩展的方式与长度来分析不同回火时长对疲劳裂纹扩展速率的影响;通过回火工艺控制,可有效降低钢轨残余应力,进而有效地降低钢轨裂纹扩展速率,提高钢轨抗疲劳性能。     

抗拉强度1200 MPa贝氏体钢轨的开发及其在铁路上的应用

 对鞍钢生产的贝氏体钢轨组织及性能的稳定性进行了全面的分析研究,针对钢轨矫直残余应力比较高的特点,重点进行了断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率、残余应力等方面的研究,结合钢轨试铺考察了残余应力对钢轨的影响。研究结果表明：贝氏体钢轨组织形态及性能稳定,并具有较高的强韧性。对试铺的观测结果表明：其耐磨及表面耐剥离性能优于热处理珠光体钢轨。     

矫直工艺对热处理钢轨残余应力的影响

为了研究钢轨矫直工艺与残余应力的关系,结合ABAQUS有限元分析软件,模拟钢轨矫直过程中钢轨应力应变情况。对多种钢轨矫直工艺方案进行模拟分析,确定最优矫直工艺方案,并结合现场工艺调试的结果进行研究。结果表明：各矫直方案的最小弹性芯均处于第Ⅱ变形区内,所以降低2^#、4^#矫直辊压下量能有效降低钢轨残余应力,并且降低钢轨矫直速度也能有效降低钢轨残余应力。     

降低热处理钢轨轨底残余应力的研究

钢轨轨底残余应力是影响钢轨行车安全一项重要指标。矫直工序是轨底残余应力增加的主要环节。文章通过优化热处理工艺参数,保证钢轨热处理后轨形良好,矫直可以采用较小压下量,减小不均匀变形。在此基础上,采用数值模拟和现场测量的方式,通过建立矫直模型,分析矫直工艺对残余应力的影响,明确影响残余应力的主要因素,并在现场实际测量验证。结合模拟和实测结果,制定优化矫直压下规程,使钢轨轨底残余应力明显降低。     

铁路用热轧钢轨国内外标准比对分析

针对我国及国际国外铁路用热轧钢轨标准的尺寸外形、牌号、成分、残余氢氧氮含量、力学性能、非金属夹杂物、残余应力、表面质量等方面差异作了对比分析。     

60N规格U75V钢轨矫直工艺数值仿真分析及工艺实践

结合钢轨生产线平立复合矫直机的实际工艺情况,以60N规格U75V钢轨为研究对象,运用ABAQUS软件建立了钢轨矫直过程有限元分析模型,利用正交实验方法进行了钢轨矫直工艺仿真计算,研究了矫直辊压下量与钢轨轨底残余应力之间的关系,并进行了工业验证试验.结果表明:矫直过程中对轨底残余应力影响显著的是水平矫直辊,其中H4、H6...     

钢轨万能轧制过程的三维弹塑性有限元模拟研究

以冷轧铅为模型 ,用MARC有限元软件对钢轨的轧制过程进行三维弹塑性模拟 ,并分析轧制状态下钢轨内部应力的分布以及轧后残余应力分布 ,为提高钢轨质量 ,适应国内高速铁路的建设奠定了理论基础。     

寻求提高钢轨质量的新途径

本文从钢轨矫直后所测到的残留变形（断面尺寸及长度变化）和残余应力着手,分析了二者产生的原因、影响因素,以寻求一种合理的矫直方式,既能保证有最好的尺寸精度和平直度,又能保持大小适宜、分布合理的残余应力,从而改善钢轨的整体质量。 关于矫直过程对钢轨力学性能的影响将另文阐述。     

U75V钢轨时效性能的研究

采用自然时效和人工时效方法研究了温度、时间对性能、成分的影响.结果表明:随着时间增加及温度升高,U75V钢轨存在屈服强度提高而残余应力和氢含量下降的现象,具有一定时效性.屈服强度提高对钢轨的使用性能有利,而残余应力的降低有利于提高铁路运行的安全性.     

钢轨螺栓孔残余应力研究

用模拟和实测两种方法研究了钢轨螺栓孔残余应力产生的原因;介绍了螺栓孔残余应力测定方法;用光弹性方法研究了螺栓孔在受载时的应力分布并再次证实了螺栓孔倒棱工艺的重要性。     

包钢钢轨性能特征的探讨

包钢生产的U_(74)钢轨属80公斤级钢轨,但实际出厂的钢轨平均强度高达94.6公斤/毫米~2,而延伸率不能全部达到标准规定9％的要求。铁道部门反映,在国内几家钢轨生产厂中,包钢钢轨强度高而韧塑性较低。为查明包钢钢轨的性能,已经进行过若干方面的调查研究。本文采取将包钢轨与鞍钢轨对比的方法,研究包钢钢轨性能的特征。 一、重轨实物性能对比 首先将鞍钢轨与包钢轨做了残余微量元素的分析,结果见表1。然后选取四组鞍钢U_(74)和包钢U_(74)成分相近的钢轨,在轧态和常化状态下进行强度,塑性和韧性的对比试验。常化处理的目的是为了消除轧制应力对性能的影响,以便比较化学成分(包括微量元素)的作用。     

钢轨联合矫直的综合研究

介绍了我国第一台钢轨联合矫直机的主要技术性能,通过对实测数据分析,研究了联合矫直钢轨时两台矫直机的同步及力能参数的关系,对联合矫直钢轨的实物质量,包括残余应力、机械性能、矫直平直度进行了评价,并对该类联合矫直机的存在问题及改进方向提出了意见。     

调整SMS矫直机矫直工艺降低钢轨残余应力

文章论述了新进德国SMS矫直机矫直工艺的试验过程,从而找出了一组最佳的方案,其目的是在保证钢轨平直度的前提下,调整矫直机的压下量,优化矫直工艺,最终使钢轨内部的残余应力值低标准水平。     

矫直对钢轨力学性能的影响

测定了不同矫直方式、矫直次数对PD1钢轨的常规力学性能、断裂韧性及实物疲劳的影响,分析了早期平台产生的原因;利用超声波监视了钢轨实物疲劳过程中裂纹扩展的过程;通过考虑残余应力,粗略地修正了临界裂纹尺寸ac。     

残余奥氏体对贝氏体钢轨性能的影响

 无碳化物贝氏体组织中的残余奥氏体对提高贝氏体钢轨的韧塑性作出了突出贡献,为了在铁路运营时使钢轨仍保持较高的韧塑性,需要控制好贝氏体钢轨残余奥氏体的稳定性。通过对热轧空冷、热轧空冷+低温回火贝氏体钢轨在不同环境温度下残余奥氏体稳定性的分析,回火贝氏体钢轨在不同试验温度（包括低温）条件下拉伸性能的分析,在模拟钢轨运营的试验条件下疲劳性能的分析及相应条件下残余奥氏体含量的测定,说明低温回火处理提高了贝氏体钢轨中残余奥氏体的稳定性,模拟钢轨运营的试验条件下,贝氏体钢轨中的残余奥氏体基本是稳定的。