预磨损对D2车轮钢滚动接触疲劳性能的影响

【作者】 刘春鹏； 赵秀娟； 刘鹏涛； 潘金芝； 任瑞铭；

【机构】 大连交通大学材料科学与工程学院； 辽宁省轨道交通关键材料重点实验室； 轨道交通装备设计与制造技术国家地方联合工程中心；

【摘要】 本文利用滚动磨损实验研究了在空气介质中的预磨损对D2车轮钢在油润滑条件下滚动接触疲劳寿命的影响,并用扫描电镜(SEM)对表层微观组织和磨损与接触疲劳机理进行了分析。结果表明,纯滚动条件下预磨损,随着预磨损转数增加,滚动接触疲劳寿命的变化规律是先逐渐增加,直到预磨损1×10~5周次后达到稳定状态,接触疲劳寿命相对原始试样提高了15倍。在蠕滑率为0.3%条件下预磨损,滚动接触疲劳寿命也随磨损周次的增加,接触疲劳寿命提高,但当预磨损周次超过1×10~4周次后,接触疲劳寿命明显降低。对磨损表层微观组织和磨损机理分析表明,在空气一定程度的预磨损,使得表层铁素体中位错密度提高、晶粒细化和片状珠光体中的碳化物溶解,使得表层强度提高,形成的平行于接触面的纤维状组织等,都使得接触疲劳寿命提高。但当接触表面出现疲劳磨损后,疲劳磨损微裂纹成为了在油润滑中接触疲劳裂纹,促进了疲劳裂纹的形成,降低接触疲劳寿命。更多还原