贝氏体、珠光体钢轨闪光焊接头疲劳性能研究

分别对贝氏体和珠光体钢轨闪光焊接头进行脉冲疲劳试验,发现造成贝氏体和珠光体闪光焊接头疲劳断裂的主要原因是焊缝存在的非金属夹杂物(即闪光焊灰斑缺陷);贝氏体钢轨闪光焊接头疲劳强度略高于珠光体;贝氏体钢轨闪光焊过热区存在的奥氏体晶界合金成分偏析或液化裂纹对疲劳强度的影响很小,目前未发现由此缺陷生成的裂纹源;贝氏体钢轨母材的成分偏析和珠光体钢轨闪光焊过热区MnS夹杂物对接头疲劳强度也有一定影响。     

钢轨闪光对焊接头断裂研究

通过光镜和电镜对钢轨断口进行显微组织分析,并利用能谱分析鉴定了夹杂成分,深入研究了提速后钢轨闪光对焊接头的断裂原因。结果表明,钢轨接头的断裂是由闪光焊工艺缺陷引起的。断裂呈现疲劳特征,有多个裂纹源,焊缝区是接头的薄弱环节     

成昆线在线钢轨焊接接头断裂分析

为研究在线钢轨焊接接头断裂原因，对取自成昆线的气压焊和闪光焊接头处的断裂钢轨试件进行了金相、硬度、宏观和微观断口分析。金相和硬度分析未发现明显异常组织和硬度分布。断口分析表明所研究的试件均为疲劳断裂，裂纹源位于焊瘤趾部或焊瘤内部靠近轨腰表面处。     

U71Mn钢轨闪光焊对接接头断裂原因分析

随着列车行车速度的提高,钢轨的损坏由过去的磨损转变为各种形式的疲劳损坏,而夹杂物往往被视为显微裂纹的发源地,疲劳裂纹与夹杂物的存在关系密切.非金属夹杂物降低了钢轨的塑性、韧性和疲劳寿命.夹杂物对钢轨疲劳性能影响的具体程度取决于一系列因素,如夹杂物的数量、颗粒大小、形态及分布等.应用肉眼观察、光镜、电镜和能谱分析等方法从...     

某高速铁路钢轨断裂失效分析

某高速铁路采用U71MnG热轧钢轨,在常规质量检查时发现钢轨断裂。文中运用金相显微镜及扫描电子显微镜等手段对钢轨断口的宏微观形貌、断裂处材料的显微组织和夹杂物成分进行了观察和分析,从无缝焊接等工艺角度查找钢轨断裂失效的原因。结果表明,钢轨采用闪光焊对接工艺过程中,由于顶锻距离和顶锻力控制不当,使焊接末期产生的SiO2-MnO硅酸盐夹杂及孔洞未被挤出而留在焊缝中形成裂纹萌生的核心,未被挤出的液态金属释放热量降低了焊缝及热影响区的冷却速度,导致焊缝周围先析铁素体以网状形式大量析出,网状铁素体降低了材料的强韧性,成为裂纹快速扩展的通道。钢轨在使用中受到来自列车行驶过程中所施加的交变应力和自身重力作用下,容易在焊缝中形状不规则的硅酸盐夹杂物尖端和孔洞造成应力集中,诱发微裂纹的产生。在交变应力持续作用下,微裂纹在晶界遭受弱化且强韧性降低的焊缝中进行沿晶快速扩展,最终导致钢轨发生断裂。     

钢轨中的夹杂物对闪光焊接头力学性能的影响

U71Mn和U75V钢轨中的非金属夹杂物主要为A类、 B类和C类,其中, MnS (A类夹杂物)的含量最高,是B类和C类之和的10倍。U71Mn的MnS夹杂物含量较高,是U75V的1倍。在钢轨闪光焊过程中, MnS在焊接过热区固溶于基体。在焊接末期,由于过梁爆破,出现暴露于空气中的空洞,焊缝液态金属中的Mn等与空气中的氧发生反应,生成硅酸盐夹杂物,滞留于焊缝金属,形成灰斑。闪光焊的顶锻和推凸,使得沿水平条状分布的MnS夹杂物大角度弯曲,造成接近推凸表面过热区出现推凸裂纹。推凸裂纹较为严重时,对钢轨闪光焊接头的落锤和静弯试验结果带来负面影响。比较有MnS裂纹和无MnS裂纹冲击试验结果可知,冲击韧性相差很小,由此说明MnS对钢轨纵向力学性能的影响较小。焊缝灰斑和焊接过热区的MnS夹杂物均可以导致脉动拉伸疲劳萌生裂纹。焊缝带灰斑的接头疲劳强度略低于屈服强度,影响较大,而焊接过热区带MnS的接头疲劳强度略高于屈服强度,影响较小。     

E.Taylor等:《1％CrMoV转子锻件钢中的蠕变裂纹的形成》

<正> 为了给1CrMoV汽轮机转子锻件钢中的夹杂物提供评定生成裂纹的试验基础,对在550℃状态持续运转15000小时试验的夹杂物区和疲劳预裂纹形成蠕变裂纹的行为进行了研究。文中指出,达到0.5mm的钢中夹杂物生成蠕变裂纹是由于基体组织或夹杂物之间粘结不牢,夹杂物长大至二倍以上长度所引起,但这种裂纹并不影响蠕变断裂寿命。疲劳预裂纹开始蠕变成裂纹的时间随所施加应力的降低而增长。从裂纹的深度(1～3mm)和试样的宽     

大秦铁路钢轨断裂原因分析

大秦铁路某钢轨在铺设的过程中断裂,同批钢轨使用后在钢轨踏面出现早期横向裂纹。采用断口宏观观察,金相组织分析,能谱分析等方法,对钢轨出现早期伤损的原因进行了综合分析。结果表明:钢轨踏面存在擦伤,摩擦导致局部金属产生高温,随后快速冷却产生白层。白层组织硬而脆,在外力作用下容易破碎,导致钢轨踏面早期出现横向裂纹。裂纹向轨头内部扩展最终导致钢轨铺设时断裂以及使用后出现早期疲劳核伤。     

23MnNiMoCr54钢矿用圆环链的疲劳失效分析

矿山链环疲劳断裂是影响链环使用寿命最主要的因素,通过对链环断口附近、断口对称未断裂的肩部和链环直臂处显微组织观察、夹杂物分析、断口形貌的分析以及扫描电镜观察,分析了矿山圆环链疲劳失效的原因。结果表明:链环直臂处组织为回火屈氏体,链环断裂与未断裂处肩部为回火索氏体组织,显微组织满足链环的服役要求,热处理显微组织不是导致疲劳失效的主要原因。断口裂纹源位置分布着多颗尺寸10~50μm的氧化物夹杂颗粒,夹杂物周围存在着二次裂纹,大量的脆性夹杂物破坏了钢基体的连续性,往往成为裂纹的起点;随着裂纹的扩展,又会在夹杂物附近形成多个二次裂纹,进而加速疲劳失效。对满足链环疲劳性能用钢中夹杂物进行分析表明,夹杂物尺寸减小与数量的减少,降低了对钢的疲劳性能的不利影响,从而大幅度提高了钢的疲劳循环次数。     

硫化物对冷辗芯辊疲劳裂纹萌生的影响

硫化物夹杂对疲劳裂纹源萌生的影响有正负二重性。本文分析硫化物形状、尺寸、分布和力学性能对高速钢W6Mo5Cr4V2冷辗芯辊疲劳断裂的作用,认为质软硫化物能够减缓硬脆非金属夹杂物对基体产生的嵌镶应力,阻止疲劳裂纹的萌生。