激光淬火深度对钢轨疲劳磨损性能的影响研究

作者：杨志翔; 王爱华; 吴文迪; 吕威; 叶兵; 熊大辉

来源：应用激光, 2020, 40(04): 636-643.

DOI：10.14128/j.cnki.al.20204004.636

• 钢轨
• 激光淬火
• 深度
• 滚动接触疲劳
• 磨损

目前全长热处理钢轨在使用过程中存在侧磨、压溃、剥离掉块等问题,为了进一步提高钢轨的使用寿命,在钢轨表面制备了4种不同深度激光的淬火层,利用滚动接触疲劳磨损试验机对疲劳磨损性能进行了测试,并对表面磨损形貌、断面显微组织以及磨损机理进行了分析。结果显示:原始钢轨试样的硬度只有35 HRC,磨损以塑性变形和疲劳剥落为主,表面产生严重的波磨。激光淬火后表面硬度提高到62 HRC以上,磨损机理只有表层轻微的疲劳剥落。0.7 mm淬火层试样磨损失重减少了50%,1 mm淬火层试样磨损失重减少了71.5%,随着淬火层深度增加,磨损失重减少。当淬火层深度低于0.7 mm时,淬火层边缘产生严重的接触疲劳裂纹,只有当淬火层深度达到1 mm时,才能完全消除宏观裂纹产生。钢轨表面的接触疲劳抗性随着淬火层深度增加而增加。

• 单位
  华中科技大学