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摘要
利用低温环境装置和轮轨模拟试验机开展了室温（约20 ℃）与-40 ℃温度下列车车轮材料的滚动磨损试验，研究了-40 ℃下车轮材料磨损、表面与剖面损伤随循环次数的演变规律. 结果表明：温度的降低对车轮材料磨损和损伤机制有明显影响. 与室温相比，-40 ℃时车轮材料疲劳磨损明显减轻，磨损率下降. -40 ℃工况下车轮材料磨损与损伤的形成具有明显演变特征. 在磨损初期，轮轨界面发生材料转移并在轮轨界面形成稳定的摩擦膜；摩擦膜的存在降低了车轮材料磨损率. 随循环次数增加，由于低磨损率，车轮表层材料在滚动载荷作用下持续累积塑性变形. 在磨损后期，累积了高塑性变形的车轮材料将促进裂纹萌生. 因此在车轮试样亚表层萌生大量裂纹，亚表层裂纹相互汇合，从而加速疲劳裂纹扩展.
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单位牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学
