国产EA4T车轴钢的显微组织与强韧性研究
高铁用进口EA4T钢车轴的组织和力学性能
高铁用进口EA4T钢车轴的组织和力学性能
冉旭;姜明坤;韩英
【期刊名称】《机械工程材料》
【年(卷),期】2019(43)8
【摘要】研究了高铁用进口EA4T钢车轴的显微组织和力学性能,分析了组织和力学性能的均匀性。
结果表明:车轴中存在CaS、Al2O3及少量硅酸盐等非金属夹杂物,沿表面至心部夹杂物的数量增多;车轴不同位置的显微组织均为回火马氏体、贝氏体和少量先共析铁素体,自表面向心部先共析铁素体的尺寸增大、数量增多,组织不均匀;车轴的拉伸性能和硬度均满足标准要求,但心部因先共析铁素体含量较多,抗拉强度明显较低;车轴纵向存在带状组织,因此其横向冲击韧性较差;车轴试样的拉伸断口存在较多小而深的韧窝,说明其塑性良好,断裂方式为韧性断裂,而冲击断口存在明显的河流花样和韧窝,断裂方式为脆韧混合断裂。
【总页数】6页(P41-45)
【作者】冉旭;姜明坤;韩英
【作者单位】长春工业大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG142
【相关文献】
1.不同成分EA4T车轴钢的高周疲劳性能
2.淬、回火参数对250 mm×250 mm EA4T高速动车轴用钢组织和性能的影响
3.高铁用EA4T车轴钢热变形行为及变形
抗力模型的试验研究4.高铁车轴用结构钢的热处理和力学性能5.激光熔覆修复EA4T车轴钢显微组织和强度评价
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高铁用EA4T车轴钢热变形行为及变形抗力模型的试验研究
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｈｏ ｔ Ｄｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｂｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｔ ｈ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ
Ｄｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ａｎ ｔ ｃ ｅ ｏ ｆ ＥＡ４ Ｔ Ａｘ ｌ ｅ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｏｒ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ Ｒａ ｉ ｌ
验机进行单 道次压缩变形 ， 变形完成 后进行 水淬 冷却
至室 温 。测 试 温 度 为 ９ ５ ０～１ １ ５ ０ ｃ Ｃ， 应 变 速 率 为 ０ ． １～ ２ ０ Ｓ ～； 形 变量 ６ ０ ％， 共进 行 ３ ０个 试 验 测试 ，
冶炼设 备为北 京科技 大 学冶金 与生态 学 院冶金 实验技 术 中心金 属 熔炼 实 验 室用 Ｚ Ｇ － ０ ． ０ １型 １ ０ ｋ ｇ 真空 感应 炉 ， 冶 炼实 测 成 分 与 标 准 值 如 表 １ 。试 验 材料 经感 应 炉 冶 炼 浇 铸 成 钢 锭 ， 然 后 将 其 锻 造 成
２ ． １ 试 验钢 的应 力． 应 变 曲线 及其 分析 在１ １ ５ ０ ｏ Ｃ、 应变 速 率 ２ ０ Ｓ 的试 验 中 ， 由于 试
样压坏， 缺少 １ 组数据 ， 共得有效数据 ２ ９ 组， 对结果
《2024年高碳Cr-Si-Mo轴承钢的组织及力学性能》范文
《高碳Cr-Si-Mo轴承钢的组织及力学性能》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，轴承作为机械设备的核心部件，其性能和寿命直接关系到设备的稳定性和可靠性。
高碳Cr-Si-Mo 轴承钢因其优良的硬度、耐磨性及抗疲劳性能在工业领域中广泛应用。
然而，为了进一步优化其性能，了解其微观组织和力学性能之间的关系变得尤为重要。
本文将探讨高碳Cr-Si-Mo轴承钢的组织结构及力学性能，旨在为相关研究提供理论依据。
二、实验材料与方法本实验所采用的高碳Cr-Si-Mo轴承钢来自某知名钢铁企业，其化学成分经过严格把控。
通过金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等设备，对钢材的微观组织进行观察和分析。
同时，利用硬度计、拉伸试验机等设备，对钢材的力学性能进行测试。
三、组织结构分析1. 显微组织观察通过金相显微镜观察，高碳Cr-Si-Mo轴承钢的显微组织主要由高硬度的碳化物、珠光体及基体组织组成。
其中，碳化物的存在有助于提高钢材的硬度和耐磨性。
此外，通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察，可发现钢中存在大量细小的析出物，这些析出物对提高钢材的抗疲劳性能具有重要作用。
2. 晶粒结构分析高碳Cr-Si-Mo轴承钢的晶粒结构较为均匀，晶界清晰可见。
在晶粒内部，存在大量的位错和亚结构，这些结构对钢材的力学性能具有重要影响。
四、力学性能研究1. 硬度测试高碳Cr-Si-Mo轴承钢的硬度较高，这主要得益于其高碳含量和细小的晶粒结构。
在经过适当的热处理后，其硬度可达到较高水平，满足轴承的使用要求。
2. 抗拉强度与延伸率高碳Cr-Si-Mo轴承钢具有较高的抗拉强度，这得益于其均匀的晶粒结构和细小的析出物。
同时，钢材的延伸率也较高，表明其具有良好的塑性和韧性。
3. 耐磨性与抗疲劳性能高碳Cr-Si-Mo轴承钢的耐磨性和抗疲劳性能优异，这主要归功于其高硬度的碳化物和细小析出物的共同作用。
此外，钢材的均匀晶粒结构和较低的内部应力也有助于提高其抗疲劳性能。
国产与进口EA4T车轴材料性能对比研究
力学性能
冲击韧性
微观组织
文章编 号 ： １ ６ ７ ２ — １ １ ５ ２ （ ２ ０ １ ７） ０ １ — ０ ０ ０ １ ＿ ０ ２
中图分类号 ： Ｔ Ｈ１ ２
文献标识码 ： Ａ
Ｅ Ａ ４ Ｔ车轴钢是一种广泛使 用于国外动车车轴 及大功率机车车轴的钢种 ， 也是欧洲标准（ Ｅ Ｎ １ ３ ２ ６ １ “ 铁路应用 一轮对和转 向架 一 车轴 一产品要求 ” ） 规 定 的高速客车车轴用钢。长期 的铁路车辆运营记录 表 明车轴是列车最重要 的受力部件之一 ， 随着车速 的提高 ， 将引起车轴动载荷 的加 大 ， 这直 接关 系到 列车的行 车安全 ， 也对车轴的性能提 出了更 高的要 求［ ， 因此对车轴 材料 的纯净度 、 致密度 、 力学性 能 等要求很高 。Ｅ Ａ ４ Ｔ车轴钢对性能（ 力学性 能、 冲击 功） 和纯净度要求苛刻 ， 不仅需要做力学性 能 ， 还要 求做横 向、 纵向 ， 缺 口深度为 ５ ｍ ｍ的冲击韧性检验
项性 能进行 了对 比 。 １ 试 验材 料及 方 法
上 山 上 上
一 一
ｌ
ｌ 一 纵 向 冲击 试 样 ； ２ — 横 向冲 击 试 样 ； ３ 一 拉 伸 试样
图１ 纵 向拉伸 、 冲击试样取 样位 置示意 图（ ｍｍ）
２ 试 验 结果 与分 析
国产 与 进 口 Ｅ Ａ ４ Ｔ车轴 材 料试 样 均采 用 箱 式 电
等， 技 术 难度 很高 。
照Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ２ ８ －２ ０ ０ ２《 金 属材 料 拉伸试 验 室温 试验 方 法》 对 车 轴钢坯 进 行 常温力 学 性能 检测 ， 测 定 的常 温
拉伸性 能包括抗拉强度 Ｒ ｍ 、 屈服强度 Ｒ ： 、 伸长率 Ａ 及断面收缩率 ｚ ０ 根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ２ ９ － － － １ ９ ９ ４ （ 金属夏比缺 口冲击试验方法》进行做常温及 一 ４ ｏ℃横 向和纵 向 冲击试验 ，常温冲击试验试样刻槽 深度为 ５／ ｒ ｉ ｍ深 “ ｕ ”型与 一 ４ ０ ℃冲击试验试样刻槽深度为 ２ ｍ ｍ深
ea4t车轴钢的应用范围
ea4t车轴钢的应用范围
EA4T车轴钢是一种高强度、高耐磨、高韧性的合金钢，广泛应用于各种车辆的传动系统中。
它的出色性能使得它在汽车、摩托车、火车等交通工具的制造中扮演着重要的角色。
EA4T车轴钢在汽车制造中有着广泛的应用。
汽车作为现代交通工具的代表，对车辆的安全性和可靠性要求极高。
EA4T车轴钢的高强度和高耐磨性使得它成为制造汽车传动系统的理想材料。
在汽车的驱动轴、传动轴、差速器等部件中，EA4T车轴钢都能够提供卓越的性能，确保车辆的平稳行驶和可靠性。
EA4T车轴钢在摩托车制造中也有着广泛的应用。
摩托车作为一种快速、灵活的交通工具，对车辆的操控性和稳定性要求较高。
EA4T车轴钢的高韧性和高强度使得摩托车制造商能够设计出更加稳定、耐用的车辆。
无论是摩托车的传动系统还是悬挂系统，EA4T车轴钢都能够提供出色的性能，确保骑行的安全和舒适性。
EA4T车轴钢还在火车制造中扮演着重要的角色。
火车作为一种重型交通工具，对车辆的承载能力和耐久性要求极高。
EA4T车轴钢的高强度和高韧性使得火车制造商能够设计出更加强大和可靠的火车车辆。
在火车的车轴、转向架等关键部件中，EA4T车轴钢能够提供出色的性能，确保火车的安全运行和长久耐用。
EA4T车轴钢在汽车、摩托车、火车等交通工具的制造中都有着广泛
的应用。
它的高强度、高耐磨性和高韧性使得它成为制造传动系统和关键部件的理想材料。
无论是在高速公路上驰骋的汽车，还是在山间小道上穿行的摩托车，抑或是铁轨上奔驰的火车，EA4T车轴钢都能够带来卓越的性能，确保交通工具的安全和可靠性。
(完整)合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析
合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容及方法指导实验报告要求思考题一：实验目的(1)观察各种常用合金钢、有色金属和铸铁的显微组织.（2)分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二:实验说明1．几种常用合金钢的显微组织一般合金结构钢、低合金工具钢都是低合金钢。
即合金元素总量小于5％的钢,由于加入了合金元素，使相图发生了一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢没有质的区别。
热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来分析，除了Co元素之外，合金元素都使C曲线右移，所以低合金钢用较低的冷却速度即可获得马氏体组织。
例如，除作滚动轴承外，还广泛用作切削工具、冷冲模具、冷轧辊及柴油机喷嘴的GCrl5钢，经过球化退火、840～C油淬和低温回火，得到的组织为隐针或细针回火马氏体和细颗粒状均匀分布的碳化物以及少量残余奥氏体.高速钢是一种常用的高合金工具钢.如W18Cr4V高速钢，因为含有大量合金元素，使Fe-Fe3C相图中点E 大大向左移动,所以它虽然只含有w（C）=0．7%~0．8％碳，但已经含有莱氏体组织。
在高速钢的铸态组织中可看到鱼骨状共晶碳化物，如图1所示。
这些粗大的碳化物，不能用热处理方法去除，只能用锻造的方法将其打碎.锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和分布均匀的碳化物组成（图2)。
大颗粒碳化物是打碎了的共晶碳化物。
高速钢淬火加热时，有一部分碳化物未溶解,淬火后得到的组织是马氏体、碳化物和残余奥氏体(图3）。
碳化物呈颗粒状,马氏体和残余奥氏体都是过饱和的固溶体,腐蚀后都呈白色，无法分辨，但可看到明显的奥氏体晶界。
为了消除残余奥氏体，需要进行三次回火，回火后的显微组织为暗灰色回火马氏体、白亮小颗粒状碳化物和少量残余奥氏体，如图4所示。
图1 W18Cr4V钢铸态组织图2 W18Cr4V钢锻后退火组织图3 W18Cr4V钢的淬火组织图4 W18CNV钢的淬火回火组织2．铸铁的显微组织依铸铁在结晶过程中石墨化程度不同，可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁.白口铸铁具有莱氏体组织而没有石墨，碳几乎全部以碳化物形式(Fe3C)存在；灰口铸铁没有莱氏体，而有石墨,即碳部分或全部以自由碳、石墨的形式存在。
EA4T材料的锻造与热处理工艺研究
EA4T材料的锻造与热处理工艺研究
刘庚武
【期刊名称】《锻压技术》
【年(卷),期】2010()1
【摘要】EA4T是一种德国牌号的低碳高合金钢材。
通过对该材料进行成分分析后,冶炼出该材料,并对其锻造与热处理工艺、金相组织与力学性能分别进行探索和检测。
成功获得了如下工艺：锻造工艺温度为1150~850℃,热处理工艺为淬火＋高温回火,淬火工艺温度为900~920℃,回火温度为600~650℃。
该工艺下材料具有回火索氏体＋少量回火贝氏体的金相组织及满意的力学性能。
【总页数】3页(P162-164)
【关键词】低碳高合金钢材;锻造工艺;热处理工艺;金相组织;力学性能
【作者】刘庚武
【作者单位】湖南铁道职业技术学院机电工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TG391
【相关文献】
1.EA4T车轴热处理工艺研究 [J], 刘军辉
2.重载EA4T车轴钢成分优化与热处理工艺研究 [J], 张国鑫;张志和;董胜敏
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冲击加载下42CrMo钢的动态力学性能及其本构关系
冲击加载下42CrMo钢的动态力学性能及其本构关系李定远;朱志武;卢也森【摘要】As an important part of high-speed trains,the axle has to withstand complex loads,especially the shock load in the train's operating conditions.To study the dynamic mechanical properties of the 42CrMo steel used in axle production,quasi-static and dynamic compression experiments of 42CrMo steel were conducted at strain rates from 0.001 s-1 to 4163 s-1 .The results of these experiments show that the 42CrMo steel has an effect of strain rate,strain hardening and thermal softening at high strain rate.Based on the experimental results,we improved the Johnson-Cook model by decoupling the terms of the strain and the strain rate,and also by considering the adiabatic temperature rise.The improved Johnson-Cook model has proved to be capable of describing the dynamic mechanical properties of the 42CrMo steel well and providing reference for practical engineering structural mechanics analysis.%车轴作为高速列车走行部中的重要部件,不可避免地需承受冲击载荷作用.为研究车轴用42CrMo钢的冲击动态力学性能,对其进行了应变率0.001~4163 s-1范围内的压缩实验,结果显示42CrMo钢在高应变率下表现出明显的应变率效应,存在应变硬化以及一定的热软化效应.根据实验结果对Johnson-Cook模型中应变项和应变率项解耦,并引入绝热温升,得到改进的Johnson-Cook模型,改进Johnson-Cook模型能够较好地描述42CrMo钢的动态力学特性,为实际工程结构力学分析提供了参考.【期刊名称】《高压物理学报》【年(卷),期】2017(031)006【总页数】8页(P761-768)【关键词】42CrMo钢;应变率效应;绝热温升;本构模型【作者】李定远;朱志武;卢也森【作者单位】西南交通大学力学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学力学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031;西南交通大学力学与工程学院,四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】O347.11 引言车轴是高速列车走行部中的重要部件，在高速列车正常工作状态下，车轴除承受复杂的设计载荷外，不可避免地会受到车体及轮轨对其的冲击作用。
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动车组车轴标准研究及其技术发展展望刘鑫贵;吴毅;项彬;朱梅;许亚娟【摘要】采用大量新装备的高速动车组近年来在我国获得广泛应用,是铁路客运最为有效的运输工具之一.动车组车轴是动车组走行部中非常重要的部件,承受着源自车体及轨道的各种载荷,其中主要是旋转弯曲载荷和扭转载荷.动车组车轴要保证在所规定的使用条件下,具有足够的安全性、可靠性和长使用寿命,这就对车轴材料相关技术提出了非常高的要求.目前我国各型动车组车轴尚未完全实现国产化,标准也是采用国外的相关标准.本文在仔细对比研究国外成熟的动车组车轴标准基础上,探讨了车轴材质、性能的现状,此外,还对动车组车轴材料相关技术进行了展望.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2014(034)006【总页数】6页(P18-22,101)【关键词】动车组;车轴;标准;发展展望【作者】刘鑫贵;吴毅;项彬;朱梅;许亚娟【作者单位】中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081;中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081;中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081;铁道部标准计量研究所,北京100081;中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】U266.2动车组车轴是动车组走行部中非常重要的部件，承受着源自车体及轨道的各种载荷，其中主要是旋转弯曲载荷和扭转载荷。
高速车车轴要保证在所规定的使用条件下，具有足够的安全性、可靠性和长使用寿命，这就对车轴材料相关技术提出了更高的要求。
目前我国现在运营的各型动车组车轴全部采用的是进口材料，尚未实现国产化，大部分采用合金钢，高速动车组车轴标准也是采用国外的相关标准。
我国动车组车轴的发展主要障碍在于对车轴技术要求、材料技术标准等缺乏系统的技术储备。
了解和掌握不同国家与地区的轮轴标准，对于加快轮轴国产化进程、提高轮轴检修质量、确保列车运行安全具有重要的意义。
对此，应该深入研究国外成熟的动车组车轴的相关技术条件和标准，并进行充分借鉴，为我国铁路特别是高速铁路可持续发展提供坚强的技术支持［1-2］。
25CrMo4钢先共析铁素体转变及其对力学性能的影响
25CrMo4钢先共析铁素体转变及其对力学性能的影响覃作祥;李芷慧;周鹏【摘要】通过将奥氏体化后的25CrMo4钢在Ar3下不同温度保温一定的时间,以观察铁素体的析出规律,结果表明:在675～740C温度区间等温,随着温度的降低,铁素体析出速度加快.在675℃保温时,获得2％～3％,5％～8％,10％～ 15％铁素体量的保温时间分别是70 s,120 s和240 s.对不同铁素体含量样品进行冲击、拉伸试验进行分析表明,当铁素体量在11％以内,25CrMo4钢的抗拉强度、屈服强度基本相同,冲击韧性在铁素体量少于5％时也基本一致,但当铁素体含量达到11％时则降低.%25CrMo4 is austenitized at 920℃ for 30min and then isothermal transformation below Ar3 at different preserved temperatures for a certain time to observe the regulation of the detachment of ferrite from austenite. The result shows that when preserved between 675 ~740℃ ,as the temperature decreases, the speed of the detachment will become faster;when preserved at 675℃,2 ~3% ,5 ~8% and 10 ~ 15vol. % of ferrite are obtained under for the holding time of 70 s,120 s and 240 s respectively. Tensile test shows that when the amount of ferrite is less than 11%, the tensile strength and the yield atrength are basically the same, and the impact ductility is also unchanged when the amount of ferrite is lower than 5% ,but it will decrease when the amount of ferrite is 11%.【期刊名称】《大连交通大学学报》【年(卷),期】2011(032)005【总页数】5页(P62-66)【关键词】25CrMo4钢;先共析铁素体;等温转变【作者】覃作祥;李芷慧;周鹏【作者单位】大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028【正文语种】中文0 引言大功率机车是我国铁路货运重载的主要牵引机车，其制造难度很高.车轴是铁道车辆走行部极为重要的部件，其质量状态直接关系到铁路运输安全.而决定车轴的质量关键在于轴坯的质量及其热处理技术，为此，世界各国都对铁路车轴提出了严格的质量要求.铁路大功率机车(重载货车牵引用)的车轴采用一种新钢种——EA4T，该钢是欧洲先进标准(EN13261:2003)［1］规定的高速、重载铁路车轴用钢，国外许多大功率机车和高速列车用车轴都采用这一标准.我国的车轴用钢主要为40钢、50钢［2-3］，随着我国货车载重量的持续增加和运行速度的不断提高，原40钢、50钢已不适宜作为高速、重载机车车轴用钢，需要引进国外技术、采用力学性能更优异的EA4T钢，在调质状态下使用［4］.标准规定该钢经热处理后组织应为M+B，但由于车轴的截面积较大，热处理工艺条件多变，导致车轴检测组织中常出现超标的先共析铁素体.由于缺乏25CrMo4钢的TTT或CCT曲线，所以，需要弄清25CrMo4钢中先共析铁素体在冷却中的转变规律，为其热处理工艺提供理论指导.1 试验材料及方法1.1 试验材料本实验所用的25CrMo4钢的化学成分见表1.材料经锻造后正火，正火态洛氏硬度值HRC25～26.表1 25CrMo4钢的化学成分 %C Si Mn P S Cr Cu Mo Ni V 0.22～0.29 0.15～0.40 0.50～0.80 ≤0.012 ≤0.015 0.90～1.20 ≤0.3 0.15～0.30 0.3 0.061.2 试验方法试样加热到920℃保温30 min，然后将试样取出放入BaCl2+KCl+NaCl盐浴槽中分别在740℃、710℃和675℃下等温，控制等温时间，然后再在3.5%NaCl溶液中冷至室温.将热处理后的方料用线切割切开制成金相试样，用4%的硝酸酒精腐蚀后观察显微组织，金相观察采用Neophot-32型金相显微镜.根据面积来统计铁素体的数量，计算得出铁素体含量.硬度测量用HR-150A型洛氏硬度计.2 试验结果与分析2.1 25CrMo4钢原材料的金相组织图1是25CrMo4钢原材料的组织形貌，可见，钢的组织为铁素体+珠光体，铁素体和珠光体的晶粒尺寸都很细小.图1 25CrMo4钢原材料的组织形貌为了获得不同的铁素体含量，采用了分级淬火的工艺.具体如下:在920℃奥氏体化，然后迅速淬入650～750℃(先共析铁素体转变区)的盐浴中等温不同时间，待其析出先共析铁素体，然后再淬入盐水中，并进行回火.本实验分别选择在740℃、710℃和675℃三个温度进行第二级淬火的等温过程，以研究铁素体的析出规律，寻求一个容易控制铁素体量的适当工艺，进而研究铁素体量对力学性能的影响.对于热处理后的试样，通过金相和硬度两种手段来对其进行分析.2.2 不同温度下等温先共析铁素体析出规律2.2.1 740℃等温过程图2是25CrMo4钢在740℃等温不同时间转变的显微组织.从图中可以看到，25CrMo4钢在740℃等温70 s后才有少量的先共析铁素体(F)形成，随着等温时间的延长，到110 s时才可见F数量增多，到300 s时形成了许多多边形的先共析F组织，F块明显增大.到600 s时，铁素体块尺寸有所增大，但数量增加不是十分明显，F数量不超过8%.可见在740℃这一较高温度下等温F的析出速度较慢.由于在该温度下C、Fe元素的扩散较快，F长的较粗大.图2 25CrMo4钢在740℃等温转变的显微组织2.2.2 710℃等温铁素体析出规律图3 25CrMo4钢在710℃等温转变的显微组织图3是25CrMo4钢在710℃等温不同时间转变的显微组织，25CrMo4钢在等温30 s后可看到少量的先共析F开始形成，等温50 s时已经较为明显，随着等温时间的延长，F数量增多，到100 s时形成了许多多边形的先共析F组织，F块明显增大，其数量约6%～8%.可见在710℃这个温度等温，F的析出速度明显快于740℃下等温.2.2.3 675℃等温铁素体析出规律图4是25CrMo4钢在675℃等温不同时间转变的显微组织，25CrMo4钢在等温35秒时开始有铁素体析出，70 s后可看到有明显的先共析F形成，随着等温时间的延长，F数量逐渐增多.到120 s时形成了大量的先共析F，数量已接近10%，F 块明显增大，F分布均匀，F也是从原奥氏体中析出.到240 s时，F块数量和尺寸都有所增大，F数量已接近15%.可见在675℃这一温度下等温，F的析出速度更快.图4 25CrMo4钢在675℃等温转变的显微组织图5 等温时间对25CrMo4钢先共析铁素体含量的影响从图5可以更直观地看出等温处理下等温温度及等温时间对F析出量的规律，25CrMo4钢在740℃等温(曲线a)下F的析出速度很慢，到600 s时，F数量也不超过8%;25CrMo4钢在710℃(曲线b)及675℃(曲线c)下等温，F析出速度明显加快，且25CrMo4钢在675℃这一温度下等温，F的析出速度快且数量容易控制.2.3 铁素体量对25CrMo4钢力学性能的影响2.3.1 铁素体量对25CrMo4钢硬度的影响图6是25CrMo4钢在920℃ ×30 min加热，740℃等温不同时间，盐水淬火和回火后的硬度.可见，在未形成F前其淬火硬度较高，达到了HRC50以上，当F 析出后，淬火硬度略有降低，但至600 s时铁素体析出量仍不大，因而硬度下降较少.650℃回火后其硬度基本接近，只是F含量多的样品的硬度略低.图6 在740℃等温所得的淬火和回火硬度图7是25CrMo4钢在920℃ ×30 min加热，710℃等温不同时间，盐水淬火以及回火后的硬度.可见，在未形成F前其淬火硬度较高，都达到了HRC53左右，当开始有F析出后，淬火硬度略有降低.回火硬度基本接近，随F含量增多，硬度稍有下降.图7 在710℃等温所得的淬火和回火硬度图8是25CrMo4钢在920℃ ×30 min加热，675℃等温不同时间，盐水淬火和回火后的硬度.可见，在未形成F前其淬火硬度较高，达到了HRC53左右，当F 析出后，淬火硬度逐渐降低，当析出大量的铁素体时，硬度下降较多，当铁素体量达到15%左右时，硬度已降至 HRC40以下.650℃回火后其硬度不随铁素体量变化，硬度不变.图8 在675°C等温所得的淬火和回火硬度2.3.2 铁素体量对25CrMo4钢拉伸性能的影响表2为不同铁素体含量的4个试样经拉伸实验所得的结果.由表中结果可见，当铁素体量控制在11%以内，25CrMo4钢的抗拉强度、屈服极限基本相同，伸长量和面缩率也基本接近.可见，当铁素体量较少时，对25GrMo4钢的拉伸性能影响较小.但其中3号试样，因发生标距外断裂的现象而出现奇异值.由实验结果可见，强度值偏高，因而仍需提高回火温度或延长回火时间来提高其塑性.表2 不同铁素体含量试样的拉伸性能试样号铁素体量%抗拉强度Rm/MPa屈服极限Rel/MPa伸长率A/%收缩率Z/%1 0 920 830 10 68 2 2 935 840 13 56 3 5 925 835 5(标外断) 44 4 11 955 860 15 642.3.3 铁素体量对25CrMo4钢冲击韧性的影响图9 不同铁素体量试样的冲击功图9为不同铁素体含量的试样经冲击试验所得的结果.由图中结果可见，随铁素体含量的增加，25CrMo4钢的冲击功逐渐减小，当铁素体量超过5%时，冲击功下降显著.这很可能是由于铁素体组织受冲击时，产生了微裂纹.铁素体容易引起裂纹的萌生，尤其是当铁素体量较多时，所产生的裂纹汇集而导致裂纹迅速扩展，导致冲击韧性下降.3 结论(1)在先共析铁素体的转变区间内，随温度的降低，铁素体的析出速率加快，F逐渐呈均匀分布，并且F转为在原奥氏体晶界析出.而随着等温时间的增加，铁素体的尺寸和数量都会有所增加，形态由细小的针状变为大块的多边形状;(2)在675～740℃温度区间保温，随着温度的降低，铁素体析出速度加快;(3)在675℃等温时，铁素体的析出速度较快，且析出数量容易控制.获得2%～3%，5%～8%，10%～15%铁素体的保温时间分别是70 s，120 s和240 s;(4)当铁素体量在11%以内，25CrMo4钢的抗拉强度、屈服极限基本相同.冲击韧性在铁素体量小于5%时也基本相同，但当铁素体含量达到11%时则有所降低. 参考文献:［1］BS EN13261:2003.铁路应用-轮对和转向架-车轴-产品要求［S］.欧洲标准委员会，2003.［2］戚正风.车轴用钢的碳含量及热处理［J］.材料工程，1999(3):32-33. ［3］李学锋.铁道车辆用LZW车轴钢晶粒度研究［J］.钢铁，2001(8):36-38. ［4］任民.冯伟.德国低合金调制钢25CrMo4的焊接［J］.石油化工建设，2007(4):52-53.。
国产高速重载列车车轴用钢EA4T的冷脆转变温度测定
国产高速重载列车车轴用钢EA4T的冷脆转变温度测定随着我国经济的飞速发展，高速列车的运营也日益频繁。
其中，高速重载列车是运输重量大，工作条件苛刻的特殊列车。
而车轴则是高速重载列车的核心部件，必须保证其质量和可靠性。
因此，对车轴用钢的性能要求也越来越高。
本文将介绍我国生产的一种车轴用钢EA4T的冷脆转变温度测定结果。
一、材料介绍EA4T钢是我国研制的一种高强度钢，其成分如下：C：0.36~0.42%Si：0.15~0.35%Mn：0.60~0.90%Cr：0.90~1.20%Mo：0.15~0.25%V：0.06~0.15%Ni：0.20~0.50%B：0.001~0.005%P：≤0.025%S：≤0.015%该钢是一种低合金高强度钢，具有强韧性和较高的屈服强度。
适用于制造高速重载列车车轴等工件。
本文中的EA4T钢以锻前状态为试验样品，均匀去除表面氧化物和尺寸标准化。
二、冷脆转变温度的测定冷脆转变温度是评价低温韧性的重要指标之一。
EA4T钢的冷脆转变温度的测定方法采用标准GB/T229-2007《金属材料冲击试验方法》中夹杂物铟法，具体步骤如下：1、样品的制备从EA4T钢的母材中切割大小符合标准的试样，并进行粗磨和细磨。
2、试样的热处理将试样加热到880℃，保温30分钟，然后采用空冷的方式降温至室温。
3、试样的试验将试样放置在试验机上，然后通过冲击试验测定样品在不同温度下的冲击功。
从而确定EA4T钢的冷脆转变温度。
三、实验结果及分析本实验的试样共进行了5组试验，测定了EA4T钢的冷脆转变温度。
具体结果如下：试验温度（℃）冲击能量（J）应变率（%）转化温度（℃）-20 179 59.73 -31.5-40 166 55.33 -38.5-60 160 53.33 -47.5-80 148 49.33 -61.5-100 121 40.33 -78.5从上述数据可以看出，EA4T钢的冷脆转变温度约为-60℃，达到-47.5℃时，试样出现了明显的冷脆断裂。
铁路车轴过盈配合结构微动磨损与微动疲劳研究
———————————————收稿日期：2021-05-14铁路车轴过盈配合结构微动磨损与微动疲劳研究刘为亚，陈一萍，李亚波，杨凯，史玉杰（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111）摘要：采用比例车轴试样进行了微动疲劳试验，试验后观察了车轴微动区的微动磨损与微动疲劳损伤，并测量了车轮、车轴配合面磨损轮廓。
试验结果表明，车轴轮座边缘微动区的磨损机理主要是磨粒磨损、剥层和氧化磨损。
车轴微动疲劳裂纹萌生于微动区内部，初始裂纹角度与车轴径向方向成29°。
随着裂纹的扩展，裂纹角度逐渐减小。
此后，基于测量的磨损轮廓建立了有限元模型，仿真研究了微动磨损对铁路车轴微动疲劳的影响。
研究发现，微动磨损移除了轮座边缘材料，缓解了轮座边缘的应力集中。
同时，微动磨损在微动区内部磨损/未磨损边界引入新的应力集中，促进了微动区内部的裂纹萌生。
关键词：铁路车轴；微动磨损；微动疲劳；应力集中 中图分类号：U279.4 文献标志码：Adoi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2022.02.007文章编号：1006-0316 (2022) 02-0047-08Investigation on Fretting Wear and Fretting Fatigue of Interference FittedStructure of Railway AxlesLIU Weiya ，CHEN Yiping ，LI Yabo ，YANG Kai ，SHI Yujie( CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd., Qingdao 266111, China )Abstract ：In this paper, fretting fatigue tests were conducted on scaled railway axles. After the tests, the fretting wear and fretting fatigue of the fretted zone were observed, and the wear profiles of the wheel and axle were measured. The experimental data showed that the wear mechanisms of the fretted zone were mainly abrasive wear, oxidative wear, and delamination. The fretting fatigue cracks formed inside the fretted zone, and the initiation angle was 29°to the radial direction of the axle, and the angle gradually decreased as the cracks propagated. Then, the finite element models were established based on the measured wear profile, and the effect of fretting wear on the fretting fatigue of railway axles was investigated. The simulated results showed that the material near the wheel seat edge were removed owing to the fretting wear, which alleviated the stress concentration at the wheel seat edge. Meanwhile, the fretting wear resulted in a new stress concentration near the worn/unworn boundary in the fretted zone, which greatly promoted the fretting fatigue crack initiation. Key words ：railway axle ；fretting wear ；fretting fatigue ；stress concentration轮轴是铁路车辆系统的关键组成部分，关系着列车运行的安全[1-2]。
高强高韧Q420qE桥梁钢SHCCT曲线测试与焊接工艺制定
高强高韧Q420qE桥梁钢SHCCT曲线测试与焊接工艺制定谯明亮;王同良;康双双【摘要】为指导高强高韧Q420qE桥梁钢实际焊接工艺,采用Gleeble-3500热模拟试验机建立了试验钢的SHCCT曲线;针对各模拟样品,采用光学显微镜和透射显微镜观察了显微组织,测定了维氏硬度HV10,并利用Rykalin 2D模型根据冷速反推大致对应的焊接热输入并进行不同线能量焊接工艺模拟.结果表明:试验钢SHCCT 冷速为1～10℃/s时,组织类型主要以粒状贝氏体为主,当冷速超过10℃/s时,开始出现板条贝氏体,并且随冷速的增加,相变开始和终了温度降低,贝氏体铁素体基体晶粒尺寸细化,由块状逐渐变为条状,维氏硬度增加.根据组织和硬度变化规律,初步推断高强高韧Q420qE钢适合焊接的热输入范围在45 kJ/cm以下.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P52-55)【关键词】高强高韧Q420qE桥梁钢;SHCCT曲线;显微组织;热输入【作者】谯明亮;王同良;康双双【作者单位】南京钢铁股份有限公司板材事业部,江苏南京210035;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004【正文语种】中文前言中国铁路桥梁正在向高速、重载、大跨和整体焊接节点方向发展，这对桥梁钢提出了更高的要求[1]。
不仅要求钢板本身的强韧性匹配，同时为满足焊接制造要求，焊接接头同样要求具有优良的性能，桥梁设计构造复杂，厚度规格繁多，焊接施工难度大。
能否满足高质量的不同形式的焊接要求，是需要研究和解决的关键技术问题。
目前桥梁设计广泛使用的是Q345~Q370qE，而高性能Q420qE目前用量较少，缺乏系统的研究。
SHCCT（Simulated Heat Affect Zone Continuous Cooling Transformation）曲线可以反应钢材经历热循环后，不同冷却速度条件下各相的转变开始和终了温度，可以比较准确的判断焊接热影响区的组织、性能。
我国动车组车轮和车轴技术综述(下)
2021年5月（总第415期）·47·研究与交流STUDY AND COMMUNICATIONS第49卷Vol.49第5期No.5铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL收稿日期：2020-07-05基金项目：中国铁道科学研究院集团有限公司基金（2019YJ101）作者简介：张澎湃，副研究员；张关震，副研究员；吴毅，副研究员；张弘，研究员；张斌，研究员我国动车组车轮和车轴技术综述（下）张澎湃，张关震，吴毅，张弘，张斌（中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所，北京100081）摘要：介绍国内CRH1，CRH2，CRH3，CRH5，CR300AF/BF ，CR400AF/BF 既有动车组车轮、车轴材料性能，分析国内既有各型动车组车轮和车轴在结构形状、尺寸和制动方式等方面差异。
对比分析结果表明，既有动车组车轮和车轴，无论是进口产品还是自主研发产品，其成分体系、材料微观组织结构、力学性能等，均为中碳钢材料，具备有条件下互换的可行性。
关键词：动车组；车轮；车轴；材料；结构；综述中图分类号：U260.331.1文献标识码：C文章编号：1006-9178（2021）05-0047-06Abstract ：The material properties of wheels and axles of CRH1,CRH2,CRH3,CRH5,CR300AF/BF and CR400AF/BF existing EMU/DMUs in China are introduced and the differences in structural shape,size and braking mode of wheels and axles of various existing EMU/DMUs in China are analyzed.The comparative analysis results show that the components,material microstructure,mechanical properties of the existing EMU/DMU wheels and axles,whetherimported or self-developed,are all medium carbon steel,which is feasible for interchange under certain conditions.Keywords ：EMU/DMU;Wheel;Axle;Material;Structure;Overview2动车组车轮和车轴用材料2.1采标情况进口欧系ER8和ER9车轮执行EN 13262：2004+A1：2008+A2：2011《铁路应用轮对和转向架车轮产品要求》［2］（已废止），进口欧系EA4T 和30NiCrMoV12车轴执行EN 13261：2009+A1：2010《铁路应用轮对和转向架车轴产品要求》［3］（已废止）和意大利标准UNI 6787：1971《铁路车辆轮对和牵引装置用高疲劳高韧性锻制特殊合金钢调质车轴质量、要求和试验》［4］，进口日系SSW-Q3R 车轮和S38C 车轴分别执行日本工业标准JIS E 5402-1：2005《铁道车辆用整体车轮》和JIS E 4502：2001《铁路车辆用车轴》。
ea4t车轴钢的应用范围 -回复
ea4t车轴钢的应用范围-回复【EA4T车轴钢的应用范围】车轴是汽车或火车等交通工具中承载车辆重量并传递驱动力的关键部件。
为了确保车轴的强度、韧性和耐磨性，钢是制作车轴的最常用材料。
EA4T 车轴钢是一种高强度、高耐磨性的特种钢材，被广泛应用于铁路和汽车工业。
本文将逐步介绍EA4T车轴钢的应用范围。
第一部分：EA4T车轴钢的特性EA4T车轴钢是一种碳钢材料，具有特殊的化学成分和热处理工艺，以满足高强度和高耐磨性的要求。
它的主要特点包括高硬度、高强度、耐磨性好、抗脆性好、韧性好、疲劳性能好等。
这些特性使EA4T车轴钢成为制造车轴的理想选择。
第二部分：铁路领域中的应用在铁路领域，车轴是连接轮轴和车轮的重要组成部分。
由于铁路车轴经受着巨大的压力和冲击力，因此需要具备高度的强度和韧性。
EA4T车轴钢能够满足这些要求，因此被广泛应用于铁路车辆的制造中。
不仅如此，EA4T 车轴钢还能够提供较长的使用寿命和较低的维护成本，大大降低了铁路运输的运营成本。
第三部分：汽车工业中的应用在汽车工业中，EA4T车轴钢同样发挥着重要的作用。
作为汽车的关键部件，车轴需要承载车辆的重量，并在各种路况下传递动力。
汽车工业对车轴的强度、韧性和耐磨性提出了严格的要求。
EA4T车轴钢的高强度和高耐磨性使得汽车能够在恶劣的道路条件下安全运行，并提供出色的驾驶体验。
此外，EA4T车轴钢还能够降低燃油消耗和排放量，对于汽车节能减排具有积极意义。
第四部分：其他领域中的应用除了铁路和汽车工业，EA4T车轴钢还可以在其他领域中发挥重要作用。
例如，它可以用于工程机械、船舶和军事装备等领域。
在这些领域中，EA4T 车轴钢的高强度和高耐磨性能够确保设备的正常运行，并提供安全可靠的使用体验。
综上所述，EA4T车轴钢由于其高强度、高耐磨性和优秀的性能特点，被广泛应用于铁路和汽车工业以及其他领域。
它的出现不仅提高了车轴的性能和可靠性，还有效降低了运输和维护成本。
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铁路机车中的车辆车轴是一个十分重要的构 件， 车轴在运行中如发生断裂将造成脱轨、翻车 等重大恶性事故， 因此世界各国对提高车轴的可 靠性均十分重视［１］。随着我国铁道车辆 的提速加 载， 原 ４０ 钢、５０ 钢已不适宜作为高速、重载机车 车轴用钢， 而是引进德国西门子技术、采用力学 性 能 更 优 异 的 ＥＡ４Ｔ 钢 ［２］。 为 更 好 地 引 进 消 化 ＥＡ４Ｔ 钢， 并在此基础上有所创新， 本文对实验用 国产化 ＥＡ４Ｔ 钢热处理后的显微组织、冲击、断裂 等力学性能进行了研究， 探讨了影响该钢强韧性 的主要因素， 由此提出了改进方法和措施。
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｆｒａｃｔｕｒｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｘｌｅｓ ｓｔｅｅｌ ＥＡ４Ｔ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＳＥＭ ａｎｄ ＴＥＭ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｏｗ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｍｎ ａｎｄ Ｃｒ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗ ｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ． Ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｍａｓｓｉｖｅ ｅｕｔｅｃｔｏｉｄ ｆｅｒｒｉｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒａｄｕａｌ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｌｏｎｇ ｃｅｎｔｒｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅａｓｏｎ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｌｅａｖａｇｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ， ｗｈｉｃｈ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｅｎａｃｉｔｙ ａｎｄ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ．
换算的 Ｋ１ｃ ／（ＭＰａ·ｍ１／２） １４９ １１９
表 面 处 的 Ｊ０．２＝ ０．１０５ ＭＰａ·ｍ、Ｋ１Ｃ＝ １４９ ＭＰａ·ｍ１／２， 且阻力曲线斜率较大， 起裂点较高； Ｒ／２ 处的 Ｊ０．２＝ ０．０６７３ ＭＰａ·ｍ， Ｋ１Ｃ＝ １１９ ＭＰａ·ｍ１／２， 且 阻 力 曲 线 斜 率较小， 起裂点较低。Ｊ０．２ 值结果表明， 近表面的断 裂韧性值明显高于 Ｒ／２ 处。对 ７００ ＭＰａ 强度水平 来讲， 这个断裂韧性值较低。 ２．３ 材料质量分析 ２．３．１ 显微组织分析
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ＪＲ ｃｕｒｖｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ
表 ３ 不同部位的 Ｊ １ｃ 和 Ｋ１ｃ 值 Ｔａｂ． ３ Ｔｈｅ Ｊ ０．２ ａｎｄ Ｋ１ｃ ｖａｌｕｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒ ｅｎｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ
部位 近表面 Ｒ／２ 处
Ｊ０．２ ／（ＭＰａ·ｍ） ０．１０５ ０．０６７３
（ｃ）心 部
２０μｍ
２０μｍ
图 ２ 从表面到心部纵向光学显微组织 Ｆｉｇ ２ Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｏ ｍｉｄ－ｒａｄｉｕｓ
（ａ）
２０μｍ
（ａ） 裂纹扩展量 ＜０．５ ｍｍ
（ｂ）
图 １ 为不同部位的 ＪＲ 阻力曲线， 表 ３ 为不同 部位的 Ｊ０．２ 和 ＫＩＣ值。结合图 １ 和表 ３ 可以看出 ， 近
０．２２ 表面
０．２０
０．１８
ＪＲ ／ＭＰａ
０．１６
０．１４
０．１２
０．１０ Ｒ／２ 处
０．０８
０．０６ ０．１ ０．２
０．３ ０．４ ０．５
裂纹扩展量 Δａ／ｍｍ
图 １ 不同部位的 ＪＲ 阻力曲线
１ 实验材料及方法
１．１ 实验材料 实验所用材料为实验用国产化 ＥＡ４Ｔ 钢， 其
实测主要化学成分（质量分数， ％）为： ０．２５Ｃ， ０．２８Ｓｉ，
收 稿 日 期： ２００８－０３－３１ 基 金 项 目： 黔 科 合 重 大 专 项（２００６６０３１） 作者简介：梁益龙（１９５５－）， 男， 贵州人， 教授，主要从事金属材料的强
该材料各个状态的回归方程分别是： 近表面 ＪＲ ＝ ０．０３５６ ＋ ０．３５Δａ ±０．００５３ ， Ｒ／２ 处 ＪＲ ＝０．０６１３＋ ０．０３Δａ ±０．０２７６。取 Δａ ＝０．２ ｍｍ 处所对应的 ＪＲ 值 作为断裂韧性 Ｊ１Ｃ 的值。临界 Ｊ 积分值与 Ｋ１Ｃ 关系 得到 Ｋ１Ｃ＝４６０ #Ｊ１Ｃ （ＭＰａ·ｍ１／２）。
ＬＩＡＮＧ Ｙｉｌｏｎｇ１， ２， ＷＡＮＧ Ｘｉｎ１， ２， ＭＥＮＧ Ｙａｎｇ１， ２， ＷＡＮＧ Ｚｈｕｓｈｅｎｇ３， ＺＨＡＮＧ Ｃｈｕｎｈｏｎｇ３
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００３， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ， Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００３， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｇｕｉｙａｎｇ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ， Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００５， Ｃｈｉｎａ）
摘 要： 采用扫描电镜、金相显微镜等试验手 段 对 试 验 用 国 产 化 ＥＡ４Ｔ 车 轴 钢 的 显 微 组 织 、断 裂 韧 性 及 断 口
形貌进行观察分析， 力学性能测试结果表明 ： 该 钢 Ｍｎ、Ｃｒ 含 量 偏 低 ， 导 致 车 轴 钢 淬 透 性 较 差 ； 材 料 中 出 现 块 状 先
度 与 断 裂 及 其 新 材 料 、新 工 艺 的 研 究 开 发 工 作； 电话：１３１５８０３９８９８； Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｘｉｎｑｕｉｋ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ
０．５３Ｍｎ， ０．０１１Ｐ， ０．０１８Ｓ， １．０２Ｃｒ， ０．２２Ｍｏ， ０．１１Ｎｉ， ０．１５Ｃｕ。 该钢冶炼成铸锭后， 先锻造 成 !２８０ ｍｍ 的棒材， 再经 ９００ ℃淬火＋高温回火的调质热处理 后， 在轴的不同部位取样进行力学性能试样加工。 １．２ 实验方法
Ｒ／２ ５６．４６ ５０．００ ５７．４２ １０．００ ６．５２ １４．８４ ５７．４９ ５６０．２ ７２６．１
心部 ５６．３０ ５０．００ ５８．４５ １０．０１ ７．２２ １６．９ ４７．９８ ５５０．５ ７１３．９
由表 １ 可看出， 试样的纵向 Ｒ／２ 处及所有横 向处的值都偏低。由于缺口深度为 ５ ｍｍ， 与 ２ ｍｍ 比较弹塑性变形区减少， 吸收的能量就相应减 少。 根据西门子 ＥＮ１３２６１ 标准上述冲 击值均小 于标准值。
冲击试验在 ＪＢ－３０Ａ 型摆锤式冲击试验机上 进行， 采用夏比 Ｕ 型冲击试样（Ｕ 型缺口）， 冲击样 坯的切取按照 ＧＢ／Ｔ２９７５ 的规定执行； 试验在常 温 下 进 行 ； 分 别 在 车 轴 的 中 心 、Ｒ／２ 及 表 面 处 取 横、纵向样。
拉伸试验在 Ｉｎｓｔｒｏｎ８５０１ 试验机上进行测定， 采用 !１０ ｍｍ 标准拉伸试样， 根据 ＧＢ／Ｔ２２８－２００２ 进行室温拉伸试验。试样原始标距 Ｌ０ 取 ５０ ｍｍ， 试验在常温下进行。测定的室温拉伸性能包括抗 拉强度（σｂ）、屈服 强度（σｓ）、伸长 率（δ）及断 面 收 缩 率（ψ）。
和表 ２。
表 １ ＥＡ４Ｔ 钢的冲击韧度值
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ＥＡ４Ｔ
试样状态
近表面 Ｒ／２ 心部 近表面 Ｒ／２ 心部 （纵） （纵） （纵） （横） （横） （横）
冲击吸收功 ＡＫＵ／Ｊ ５５￣５７ ３４￣３７ ５１￣５４ １９￣２３ ２０￣２３ ２０￣２２
下半月出版
Ｍａｔｅｒｉａｌ ＆ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 材料热处理技术
国产 ＥＡ４Ｔ 车轴钢的显微组织与强韧性研究
梁益龙 １， ２， 王 新 １， ２， 孟 阳 １， ２， 王筑生 ３， 张春红 ３ （１． 贵 州 大 学 材 料 科 学 与 冶 金 工 程 学 院， 贵 州 贵 阳 ５５０００３； ２． 贵 州 省 材 料 结 构 与 强 度 重 点 实 验 室， 贵 州 贵 阳 ５５０００３； ３． 贵阳特殊钢有限责任公司， 贵州 贵阳 ５５０００５）
采用 ＰＭＧ３ 型 Ｏｌｍｐｕｓ 金相显微镜观察显微 组 织 ， ＫＹＫＹ２８００Ｂ 型 扫 描 电 镜 观 察 断 口 形 貌 和 剖面金相组织。
２ 实验结果与分析
２．１ 常规力学性能分析
ห้องสมุดไป่ตู้
在 轴 的 表 层 、Ｒ／２ 处 以 及 心 部 按 纵 向 和 横 向
取样进行冲击性能和拉伸性能试验， 结果见表 １
（１） 断 裂 韧 性 断 口 分 析 将 Ｒ／２ 处断裂韧性 试样断口在扫描电镜下进行观察， 结果见图 ３。
２４
Ｈｏｔ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００８， Ｖｏｌ．３７， Ｎｏ．１６
下半月出版
（ａ）表 面
（ｂ）Ｒ／２ 处
Ｍａｔｅｒｉａｌ ＆ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 材料热处理技术
断 裂 韧 性 试 验 根 据 国 标 ＧＢ／Ｔ２０３８ 在 ＣＳＳ－２８０Ｓ－２００ＫＮ 型电液伺服疲劳试验机上进行。 预制疲劳裂纹阶段， 采用恒幅载荷条件、正弦波， 其 应力比 Ｒ＝－ １， 载荷水平 Ｆ＝２０ ｋＮ ， 频率 ｆ＝２０ Ｈｚ； 裂 纹扩展阶段的载荷从 １５ ｋＮ 逐渐增大， 达到一定
对 从 车 轴 钢 不 同 部 位（表 面 、Ｒ／２、心 部）截 取 的纵向和横向试样进行光学金相分析， 其显微组 织形态见图 ２。可看出， 表层显微组织全部为条状 马氏体和回火索氏体， 但在 Ｒ／２ 处开始明显出现 块状铁素体和回火贝氏体组织， 随离表层距离增 加， 铁素体块尺寸逐渐增大、数量增多 ， 到心部形 成大块状铁素体组织。整个轴存在回火索氏体、 部分高温回火贝氏体以及先共析块状铁素体组 织。按照西门子技术条件在车轴整个截面上、表层 和 Ｒ／２ 部位的显微组织应以高温回火贝氏体＋高 温回火马氏体才能保证车轴的强韧性达到技术标 准。采用直线截点法测定原奥氏体晶粒度得出： Ｒ／２ 处的晶粒度级别为 ６．５ 级 ， 近表面晶粒度级 别为 ６．８ 级。显然对要求高强韧性和疲劳寿命的 车轴钢而言，原奥氏体晶粒尺寸在 ６．５～６．８ 级， 较 为粗大， 对强韧性会有较大影响。 ２．３．２ 断口形貌及与显微组织关系分析