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摘要
工业和海洋大气环境会导致钢轨的大气腐蚀，进而加速钢轨服役性能劣化与失效进程。为研究工业和海洋大气环境对U71Mn钢轨腐蚀与磨损行为的影响，通过电化学工作站分析钢轨在不同浓度NaHSO3和NaCl溶液中的电化学行为，利用电化学-往复摩擦磨损试验机阐释四种法向载荷下钢轨在NaHSO3和NaCl溶液中的腐蚀磨损行为。结果表明：钢轨的腐蚀速率与NaHSO3溶液浓度呈正相关，随NaCl溶液浓度增加呈先增加后减少趋势；在NaCl溶液浓度高于0.311 mol/L后腐蚀产物发生累积增强了钢轨和空气的隔绝作用，因此钢轨腐蚀行为减轻。钢轨腐蚀速率和磨损深度随法向载荷增加在NaHSO3溶液中均呈增加趋势，其中，钢轨腐蚀破坏机械性能进而促进磨损，同时磨损行为破坏钢轨钝化膜进而加剧腐蚀；在NaCl溶液中钢轨腐蚀速率和磨损深度随法向载荷增加均呈先减小后增加趋势，载荷较小时锈层和钝化膜的保护作用减少了钢轨基体材料流失，载荷较大时钝化膜的损伤促进腐蚀磨损。通过研究大气环境下钢轨腐蚀行为可以探明锈层对钢轨腐蚀的影响，钢轨腐蚀磨损行为研究可以为服役钢轨寿命预测提供理论指导。
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单位西南交通大学; 牵引动力国家重点实验室; 土木工程学院
