钢轨硬度对疲劳裂纹萌生和钢轨磨耗的影响

摘要：

为了研究钢轨磨耗和疲劳裂纹萌生寿命与钢轨硬度的关系,基于Archard磨耗模型和临界平面法疲劳裂纹萌生预测模型,结合磨耗和型面变化分段迭代和疲劳损伤累积,提出了钢轨疲劳裂纹萌生和磨耗共存预测方法;对4种不同硬度钢轨的磨耗发展、疲劳损伤累积以及疲劳裂纹萌生寿命进行研究.结果表明:该方法预测的裂纹萌生寿命与现场观测结果有较好的吻合性;高硬度钢轨可以降低磨耗、延长疲劳裂纹萌生寿命,适合在小半径曲线上应用;4种硬度的钢轨中,钢轨硬度每提高10 HBW,平均磨耗发展率将降低约3％～6％,疲劳裂纹萌生寿命延长约9％～12％;对比U78CrV/U76CrRE热轧钢轨,U78CrV热处理钢轨的平均硬度值增加了17.9％,磨耗发展率降低了约19.8％,疲劳裂纹萌生寿命延长了约57.7％;在轮轨摩擦系数为0.3时,4种钢轨的疲劳裂纹均萌生于轨面1.0～2.5 mm以下的亚表面范围内,距离轨顶中心15～18 mm.

关键词：钢轨、硬度、磨耗、滚动接触疲劳、钢轨选型

所属期刊栏目：56

分类号：U213.42(铁路线路工程)

资助基金：中国铁路总公司科技研究开发计划2017G003-A

在线出版日期：2021-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：611-618