服务中的铁路轮上的近表面微观结构的微观结构特征 - - 对"分层表面层"的洞察

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机械工程 机械工程
• 铁路工程 铁路工程是指铁路工程.

背景情况:

• 铁路和车轮缺陷对运输安全和维护成本产生重大影响.
• 白色蚀刻层 (WEL) 是已知的疲劳裂开始的地点.
• 棕色蚀刻层 (BEL) 和分层表面层 (SSL) 是最近在铁路部件中观察到的现象.

研究的目的:

• 研究在受力于机械和热服务负载的铁路轮中的进化微结构.
• 描述近表面层的微观结构和机械特性.
• 分析WEL,BEL和SSL的形成和影响.

主要方法:

• 光学显微镜用于微观结构识别 (WEL,BEL,SSL).
• 扫描电子显微镜用于详细的微观结构评估.
• 低负荷维克斯硬度测试,以评估机械性能变化.

主要成果:

• 分类为WEL (900-1200 HV0.01,微型网状) 和BEL (400-600 HV0.01,球状水泥石).
• 观察到BEL经常与WEL同时发生,形成SSL.
• 确定了许多疲劳裂,这些疲劳裂始于这些进化的表面层.

结论:

• 复杂的车轮-轨道接触负荷可以诱导WEL,BEL和SSL的形成.
• 这些进化的微观结构是疲劳裂启动的关键区域.
• 进一步研究这些近地现象对于改善铁路完整性和安全至关重要.