钩舌裂纹产生机理的分析与探讨

２４外 掺 矿 物 活 性 材 料 ．
粉 煤 灰 的活 性 效 应 、 态 效 应 和微 集 料 效 应 的发 挥 ， 形 对
距 离 边 侧 模 板 ２ ０ｍ 左 右 ． 凝 土 振 捣 时 不 怕 跑 浆 。 泡 ０ ｍ 混 气
，
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明 钩 舌 本 身 “ 构 上 的 缺 陷 ” 钩 舌 在 此 处 产 生 了很 大 的 应 结 使 当 钩 舌 表 面 总 的 拉 应 力 值 达 到 或 超 过 表 面层 极 限 强 度时
观 上看 ， 钩舌 裂 纹 主 要 有 线 裂 纹 、 造 裂 纹 和 龟 裂 纹 等 ３大 铸
类 ， 产 生 部 位 通 常 在 钩 舌 本 身 结 构 上 的 缺 陷 和 钩 舌 材 料 内 其
就 会 导 致 裂 纹 的 产 生 ， 样 在 被 反 复 冲击 和 摩 擦 、 损 这 磨 的 过 程 中裂 纹 不 断 扩 展
，
，
扩 展 的方 向一 般 是 垂 直 于 主 应 力 的
方向
处 在 高 温 成 形 过 程 中散 热 很 不 均 匀 所 造 成 的 应 力 集 中和 组
织 不均匀等因素有关 。 １３表 面 龟 裂 纹 ．
通 常 ， 裂 是 一 种 沿 晶界 扩 展 的 表 面 裂 纹 ， 对 裂 纹 的 龟 在
会 产 生裂 纹 并 推 动 其 继 续 扩 展 。② 钩 舌 本 身 的 形 状 特 征 和
沿 晶裂 纹 较 少 见 。
４ 要 想 从 根 本 上 提 高 钩 舌 的 使 用 寿 命 ， 议 采 用 先 进 ） 建
的 制造 Ｔ 艺 ｆ 采 用 半 固态 加 。成 型技 术１以 提 高 其 组 织 均 如 １ ，
匀 性 与 使 用 性 能 ， 改善 钩舌 现 状 最 根 本 和 最有 效 的途 径 。 是 ５ 在 日常 检 时 严 格 按 照 规 定 进 行 车 钩 检 查 ， 到 有 ） 做 问题 及 时 发 现 ， 时 处 理 ． 免 事 故 的发 生 。 及 避
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钩 舌 裂 纹 产 生机 理 的分 析 与探 讨
张 继 周 ． 窦 玉 香
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安 阳钢 铁 股份 公 司运输 部 （ ５ ０ ４ ４５０ ）
摘
要 ： 过 对 机 车 车 辆 常 用件 １ 通 ３号 车 钩 舌 所 产 生 裂 纹 的 宏 观 和 微 观 形 貌 进 行 了研 究 ， 对 其 形 成 机 理 进 并
失。
水 泥 浆 和 不 再 冒气 泡 为 准 。 每拌 混 凝 土 坍 落 度 相 差 控 制在
３ ｌ 以 内 。 ０Ｉ Ｉ ｎｌ
２ 混 凝 土 浇 筑 时 ． 凝 土 结 构 的 拐 角 处 和 外 侧 是 振 捣 ） 混
的天 键 。改革 传 统 的浇 筑 振 捣 方 式 （ 次 振 捣 方式 ）振 动 棒 二 ，
发展 。 因此 有 待 进 行 钩 舌 失 效 Байду номын сангаас 面 的研 究 。
这 就 使 得 钩 舌 在 使 用 过 程 中其 表 面 成 为 最 薄 弱 环 节 ， 纹 首 裂 先 在 表 面 晶 界 处 产 生 并 扩 展 。通 常 在 钩 舌 工 作 面 的端 部 ， 不 仅 存 在 很 大 的应 力 ， 且 往 往 铸 造 缺 陷 也 容 易 在 此 处 产 生 。 而
不 得 随 意 增 减 用水 量
２ 混 凝 土 在 运 输 过 程 中 ， 保 持 混 凝 土 的 匀 质 性 ， 到 ） 应 做
不 分 层 、 离 析 、 漏 浆 ； 凝 土 拌 和 物 运 输 到浇 筑地 点 时 ， 不 不 混 应具 有规 定 的工 作 性 能
３． 混 凝 土 入 仓 与 振 捣 ３
。
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理讨论
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线 裂 纹 是 常 见 的 裂纹 形 式 ， 于存 在 缺 陷 的分 型面 附近 位
通 常 是 在 钩 舌 的 铸 造 过 程 中 ， 模 不 精 确 ， 钩 舌 分 形 面 处 合 在 形 成 具 有 一 定 高 度 的 台 阶 。 在 钩 舌 表 面 受 到 强 烈 的 冲 击 和 干 摩 擦 等 作 用 时 ， 在 台 阶 的直 线 处 造 成 应 力 集 中 。 另 外 ． 会 钩 舌 表 面 上 的脏 物 、 损 下 来 的 金 属 硬 粒 和 铸 件 中 的夹 砂 等 磨 易 于 聚 集 在 台 阶 处 ， 成 严 重 的磨 粒 磨 损 ， 造 当外 来 应 力 足 够 大 时 ， 纹 将 在 台 阶 的 根 部 沿 直 线 生 成 和 － 。 但 是 ， 台 裂 展 当 阶 的根 部 附 近 存 在 铸 造 缺 陷时 ， 缺 陷 处 的应 力 集 中 将 会 使 该 裂 纹 向着 缺 陷最 严 重 的 地 方 扩 展 ， 种 裂 纹 扩 展 方 向 的转 折 ． 这 就 产 生 了线 裂 纹 形 貌 １ ． 造 裂 纹 ２铸 铸 造裂纹是在钩舌背 面沿纵深方 向扩展的 ． 长约 ２０ 其 ０
加 剂 。高 效 减 水 剂 的 主要 成 分 是 表 面 活 性 剂 ， 主 要 作 用在 其
于 降低 水 的表 面 张 力 以及 水 和 其 他 液 体 与 固 体 之 间 的表 面
张力 ， 最终 使 水 泥水 化 产 物形 成 的 絮 凝 结 构 分 散 开 来 ， 放 释
出包 裹着 的游 离水 ，从 而 达 到改 善 混 凝 土拌 合 物 流 动性 的 目 的 。 镜 面 混凝 土 由于 水 泥 用 量 偏 大 ， 须 选 用 高 效 减 水 剂 来 必
繁 的 冲击 与 摩 擦 作 用 ， 由于 铁 路 运 输 不 断 向高 速 和 重 载 方 向 发 展 ， 舌 的性 能 已 越 来 越 难 以 满 足 现 代 铁 路 的要 求 ， 接 钩 其 触 面 摩 擦 磨 损 严 重 ， 修 率 极 高 ， 重 地 制 约 了铁 路 运 输 的 返 严
观 察 中 发 现 ， 离 此 裂 纹 垂 直 方 向 ５ ｍｍ 处 也 有 肉 眼 可 见 的 在
１纹 观 貌 形 机 裂宏形 与成 理
通 过 对 具 有 特 征 裂 纹 失 效 形 式 的普 通 碳 钢 和 Ｃ级 钢 报 废 钩舌进行适 当处理 ， 大型金相显微 镜上进行 微观 观察 ， 在 获 取 钩 舌 裂 纹 微 观 形 貌 ， 为 确 定 裂 纹 扩 展 方 式 的依 据 。宏 作 力集 中
的机理归纳起来主要有两大方面： ①铸造过程产生的组织缺
陷 如 气 孔 、 渣 （ ）疏 松 等 ， 坏 了材 料 本 身 的 连 续 性 ， 夹 杂 、 破 降
低 了材 料 的 强 度 和 塑性 ，而 且 在 这 些 缺 陷 的 前 沿 造 成 很 大 的应 力 集 中 ， 应 力 集 中超 过 了材 料 本 身 的 强 度 极 限 时 ， 当 就
３） 钩舌 本 身 的 形 状 特 征 及 其 铸 造 缺 陷 是 产 生 裂 纹 最 根 本 的原 困 。
（ 上接 第 １ ６页 ） ３
险。 ２． 学外 加剂 ３化 高效 减水 剂 是 混 凝 土 中最 常 用 ， 是 极 为重 要 的化 学 外 也
拌 和 时 ， 严 格 控 制 水 灰 比 和坍 落 度 ， 经 试 验 人 员 同 意 ， 应 未
关键词： 舌 ； 纹 ； 织缺 陷； 力集 中 钧 裂 组 应
｝
０前 言
钩 舌 是 铁 路 系 统 中列 车 之 间 的 关 键 连 接 部 件 ． 承受 着 频
学 分、 织 应力 等 面 所 成 组 和 状态 诸方 有 不同， 加 表面 再 上 层
本 身 的 性 质 不 同 于 体 系 内 部 ， 且 又 是 受 力 比较 大 的 地 方 ， 并
通 过 对 这 些 裂 纹 的微 观 观 察 发 现 ： 许 多 裂 纹 的 两 边 都 在
会存 在许多点状 的细小夹杂物 ， 且 有些还 近似直线分 布。 而 这 些 夹 杂 物 的存 在 一 定 程 度 上 降 低 了 该 区 域 的 强 度 与 塑 性 ， 力 集 中 比较 严 重 ， 裂 纹 的 萌 生 和 扩 展 提 供 了 条 件 。 应 为 通 过 对 一 些 裂 纹 沿 纵 向剖 开 后 的裂 纹 开始 、 展 和 终 止 处 的 扩 微 观 形 貌 可 测 出 距 离 裂 纹 开 始 处 大 约 ４ ｍ 的地 方 有 大 块 ｍ 的疏 松 存 在 ，而 且 在 裂纹 的 扩 展 方 向上 沿 裂 纹 两 端 仍 然 有 许 多 点状 分 布 的细 小 夹 杂 物 ， 时 裂 纹 周 围 的组 织 变 形 严 重 ， 同 主 要 是 沿 着 近 似 垂 直 于 主 干 裂 纹 的 方 向 晶粒 被 拉 长 的 。分 支 裂 纹 的走 向 是 从 主 裂 纹 开 始 沿 着 存 在 较 严 重 组 织 缺 陷 位 置分布的 ， 后终止 于缺陷位置。 最 从 上 述 裂 纹 的宏 观 和微 观 分 析 可 以 得 出 ， 舌 裂 纹 形 成 钩
大块 夹 渣 物 。这 说 明 夹 渣 物 的 存 在 ， 成 该 处 与 其 周 围在 化 造 １ 钩 舌 裂 纹 的宏 观 形 貌 主 要 有 线 裂 纹 、 裂纹 和铸 造 裂 ） 龟
１
纹 等 ３大 类 。
２） 舌 裂 纹 的微 观 形 貌 主 要 是 穿 品裂 纹 和 树 枝 状 裂 纹 ． 钩
工 作 状 况 也 使 得 钩 舌 在 工 作 面 的端 部 及 它 的 表 面 产 生 很 大 、 的 应 力 集 中 ， 纹 将 首 先 在 应 力 集 中最 大 处 生 核 、 成 并 扩 裂 形
展。
纵向 观 中 现． 表面 裂 左右 在 ３结 论 及 建 议 进行 察 发 距离 龟 纹３ 处存 着