摘要

为研究高速轨道无砟铁路扣件弹条常用材料60Si2Mn在沿海环境下的疲劳裂纹扩展速率规律以及腐蚀机理,采用中性盐雾箱模拟海洋环境,通过盐雾腐蚀与疲劳裂纹扩展实验,对60Si2Mn弹簧钢紧凑拉伸(CT)试样在不同盐雾腐蚀时间条件下进行疲劳评估并分析其腐蚀机理。用扫描电镜(SEM)观察腐蚀后试样的表面形貌,用X射线衍射仪(XRD)分析试样的腐蚀产物,随后进行疲劳裂纹扩展速率试验,基于柔度法测得裂纹扩展长度a,采用七点递增多项式法处理试验数据。结果表明:随着腐蚀时间的不断延长,试样的腐蚀速率呈下降趋势,其质量损失对腐蚀时间的数据点遵循幂函数规律,材料疲劳裂纹扩展速率与未腐蚀试样相比,没有出现明显变化。随着腐蚀时间的延长,试样表面被Fe3O4以及FeOOH所组成的锈层覆盖,该锈层有效阻止了Cl-等介质继续侵蚀基体,从而使材料表现出良好的抗腐蚀性能。

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