重载铁路高强钢轨的试验研究
朔黄铁路试验开行3万t重载列车方案研究
266 中国设备工程 2021.07（上）
中国设备工程
China Plant Engineering
机车牵引性能试验，通过列车运行试验过程中，全 程记录运行速度、运行时分、走行距离、机车的牵引 / 电制力、牵引电机电压、牵引电机电流、网压、网流等 参数，测试列车在起动加速和全线正常运行时机车功率 负荷、机车取流和馈压对列车运行的影响，全面评估试 验列车的机车牵引性能。
关键词：朔黄铁路；试验；重载 中图分类号：U292.3+7 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）07（上）-0266-02
1 试验基础条件 3 万 t 重载列车由于编组较长，目前朔黄管内无站场
线路能够容纳，其试验时应充分考量所占用股道、到发 线等因素对运输组织影响的程度。通过研究认为神池南 站利用头部压联 2 线，在 SL5 信号机前试验对运输组织 影响最小。肃宁北站利用尾部压联 2 线，头部在二场 9 道出站信号机前进行试验，影响 9-13 道 5 条到发线正常 接车。黄骅港站影响港前 1 条到发线、1 条联络线，港口 4 场 1 条到发线正常接车。
对 3 万 t 重载列车运行速度要充分评估，其技术速 度能否满足运输组织的需求以及对行车组织的影响程度
均要考量评估。 5 其他相关事宜
（1）为确保 3 万 t 列车试验工作稳妥可靠，需要各 专业配合联劳协作，根据各自专业领域提前做好试验前 各项准备及论证，确保试验顺利进行。
（2）3 万 t 列车运行试验，在朔黄线尚属首次，经 验缺乏、设备故障的可能性在所难免，为确保试验工作 万无一失。需要制定试验列车事故应急处置预案，明确 救援装备设置地点、应急指挥流程、应急处置方案及相 关责任部门。
对于车辆的选型上，建议仍采用 25t 轴重的 C80 型 车体，因为该车体有长期开行的经验，乘务员在操纵方 面对该车辆的性能相对熟悉。而 30t 轴重的 KM98 车体虽 实际载重量较大，整列编组较短，但该车辆目前在朔黄 线投入运用的数量较少无实际运用的经验。且该车辆是 集成制动，其缓解制动性能与 C80 存在一定差异性，在 试验过程中应对特殊情况时相对棘手。同时 KM98 车辆间 的连接大部分是单辆一组用车钩连接，整列车钩间隙较 大，不利于 3 万 t 重载列车试验开行，待条件时机成熟 可对 KM98 车辆编组的 3 万 t 重载列车组织试验。
重载对铁路轨道结构破坏作用
2012年第9期铁道建筑Railway Engineering文章编号：1003-1995（2012）09-0135-03重载对铁路轨道结构破坏作用分析尹成斐（朔黄铁路发展有限责任公司，河北肃宁062350）摘要：重载铁路运输是国内外货物运输的方向，重载铁路由于大轴重、高密度组合列车的开行，对轨道结构的冲击力及破坏作用较大。
根据国内外有关轨道力学、轮轨关系、重载轨道的研究成果，对重载铁路轨道结构的竖向、横向、纵向受力特点进行了全面分析，且根据朔黄铁路现场测试数据，就万吨列车与普通列车对轨道结构的受力影响进行了对比。
对轨道结构各组成部件的相互作用力和重载运输对轨道结构破坏作用进行了重点论述，结合朔黄重载铁路工务设备养护维修的实践经验，提出了轨道结构各组成部分在加强与养护维修方面的建议与措施。
关键词：重载轨道结构受力中图分类号：U239.4；U213.2+11文献标识码：ADOI ：10．3969/j．issn．1003-1995．2012．09-41收稿日期：2012-03-23；修回日期：2012-04-26作者简介：尹成斐（1974—），男，内蒙古杭锦旗人，工程师。
重载铁路运输是在一定的技术装备条件下，加大列车编组长度，大幅度提高列车载重量，通过采用大功率交流传动机车、大轴重和低自重货车、列车控制同步操纵等技术，实现全程直达运输，使铁路运量大、成本低的优势更加凸显，大幅提高铁路在中长距离、大宗货物运输市场的竞争力。
按照重载运输协会（IHHA ）于2005年修订的重载铁路标准，朔黄铁路已属典型的重载铁路。
重载铁路由于运量大、轴重大、高密度、荷载作用时间长等特点，轨道结构所受的冲击作用力较大，极易造成轨道部件破损（尤其是夹板裂纹、接头螺栓折断和弹条折断），加速钢轨表面不平顺的恶化（如产生波形磨耗）。
不仅给工务部门的设备管理带来了很大的难度与挑战，也对工务设备的养护维修提出了更高的要求。
因此，分析研究重载运输条件下轨道结构的受力情况及对部件设备的破坏作用，对工务设备的养护维修与改进加强具有重要的意义。
针对重载铁路线路维修养护工作的研究论文
针对重载铁路线路维修养护工作的研究论文众所周知，铁路运输是我国交通运输体系的重要一环，在人们的出行中始终占据主导地位，由于其成本低廉，安全性高而一直深受社会各界人士的支持和信赖。
与其他铁路线路相比，重载铁路线路承受的负载更大，磨损率更高，为了保证线路的正常使用，必须做好检查和维护工作，制订科学、详细的维修养护方案，并严格监督相关工作人员，确保该项工作真正地落实到位。
唯有如此，才能保证重载铁路线路稳定、可靠，从而更好地为铁路运输服务。
1 重载铁路线路维修养护的作用和意义基于重载铁路线路在铁路运输中的不可替代性，其往往用于大型载重列车和火车的运行，线路需要长期承受重大压力，再加上线路设备通常直接暴露在空气中，极易受到空气和水的腐蚀，使得线路设备产生了形变，而任何一个微小的偏差都可能引起安全事故。
在此情况下，做好重载铁路线路的维修养护工作也就变得尤为重要。
维修养护的作用在于使重载铁路线路设备尽快恢复正常运转，同时最大限度地延长设备的使用寿命，以维护铁路机车行驶安全，保障铁路企业的经济利益。
这对促进铁路企业的发展，维护社会的安定团结，推动国民经济建设有着十分重大的意义。
2 重载铁路线路维修养护的常见问题重载铁路线路的常见病害有轨道病害和钢轨接头病害，由于当前的铁路道岔都进行了焊接，跨区间也实行了无缝铁路，所以轨道接头病害可以忽略不计。
轨道病害往往是由于钢轨纵向水平力而引起的，使得钢轨和轨枕发生相应的移动，进而引发了轨道病害。
值得注意的是，轨道病害中最为普遍的就是线路爬行，铁路机车碾压轨道后，钢轨将直接承受列车荷载，再加上列车制动、温度变化都会使轨道发生形变。
线路爬行不仅危害巨大，而且还会诱发其他病害，所以一直是重载铁路线路维修养护工作的重要内容。
3 重载铁路线路维修养护的措施3.1 调整轨道几何尺寸列车和轨道的作用是相互的，当轨道受到列车的压力时，也会向列车施加一个反作用力。
如果轨道出现病害，那么受力平衡将被打破，直接威胁到列车的行驶安全。
UIC60与CHN60钢轨性能比较
备 注 普碳轨 中锰钢轨 高碳低锰淬火轨 高碳微钒淬火轨
3. 2 U IC 钢轨化学成分
采用增加含锰量来提高其硬度和韧性, 属于中
U IC 不同钢种钢轨的化学成分见表 3。
锰钢钢轨。 而美、日、前苏联等国则是采用增加
碳对钢的性质影响最大。较高的含碳量, 可 含碳量以提高其抗拉强度和硬度, 属于高碳钢
1. 1～ 1. 5 0. 70～ 1. 00 0. 70～ 1. 05
Si 0. 13～ 0. 28 0. 15～ 0. 35 0. 15～ 0. 35 0. 65～ 0. 90
P 0. 04 0. 04 0. 04 0. 04
S 0. 04 0. 04 0. 04 0. 04
V 0. 05～ 0. 12
项 目 轨头宽度 轨头高度 轨腰厚度 轨腰高度 钢轨高度 轨底宽度 断面对称度 与接头夹板接触的表面 接头夹板接触表面之间的高度 端面垂直度 端部弯曲 向上 向下 左右 螺栓孔尺寸 直径 位置 钢轨长度 (轨长 25 m , 20 ℃时) 钻孔轨 不钻孔轨
锤头质量 kg 支 座
1 000
刚性支座 弹性支座
U IC60 9. 1 9. 8
CHN 60 9. 1 9. 8
5 各国钢轨性能比较 各国钢轨性能的比较如图 3 所示。
6 钢轨轧制允许偏差 钢轨断面尺寸的允许偏差见表 6。
7 焊接接头允许几何偏差
表 6 钢轨断面尺寸允许偏差
图 3 各国钢轨性能比较 mm
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铁道标准设计 1999 年 3 期
表 1 钢轨断面尺寸及特性
项 目
质量 (kg·m - 1) 断面积 cm 2 对水平轴惯性矩 cm 4 对竖直轴惯性矩 cm 4 下部截面模量 cm 3 上部截面模量 cm 3 上部截面模量 下部截面模量
包钢U75V钢轨疲劳及断裂性能分析
包钢U75V 钢轨疲劳及断裂性能分析Ξ田 勇,张 锦,张建军(包钢(集团)公司技术中心,内蒙古 包头 014010)摘 要:通过对新引进MT S810.23系统的熟练使用,对包钢产U75V 钢轨的疲劳性能,包括疲劳裂纹扩展速率、轴向疲劳性能及断裂韧性等性能进行了系统的检验分析,试验结果表明:包钢U 75V 钢轨疲劳、断裂性能满足铁道部标准要求。
关键词:U75V ;疲劳性能;轴向疲劳;裂纹扩展速率;断裂韧性;标准中图分类号:TG 11515+7 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2006)S0-0074-03A nalysis on the F atigue &Fracture Properties o f U 75V R ail o fB ao tou Steel Corp.TIA N Y ong ,ZH ANG Jin ,ZH ANG J ian -jun(T echnical C enter of Baotou Steel (G roup )Corp.,Baotou 014010,Nei Monggol ,China ) A bstr act :T h e paper introduces the fatigue pro perties o f U75V rails m ade in Baotou S teel C orp.,includ ing fatig ue crack g row thrate ,ax ial fatigue property and fracture toug hness measured by the MT S810.23sy stem imp orted recently.T he resu lts sh o w that th e fatig ue and fracture properties of U 75V rails o f Baotou Steel Corp.accord w ith th e dem ands o f the s tandard of the Ministry o f R ailw ay s. K ey w or ds :U75V ;fatigue property ;axial fatigu e ;crack grow th rate ;fracture toughness ;standard 钢轨是重要的轨道部件,铁道部标准中对钢轨产品的检验项目要求很多,其中TB/T2344—2003标准中规定的主要力学性能检测项目有拉伸、踏面硬度、落锤、疲劳性能、断裂韧性等性能[1],时速200km 客运专线60kg/m 钢轨暂行技术条件[2]及时速300km 高速铁路60kg/m 钢轨暂行技术条件等标准中还对疲劳裂纹扩展速率性能有检验规定[3]。
钢轨标准国标
中国的钢轨标准国标是GB/T 11264-2012《铁路钢轨》。
这个国标规定了钢轨的分类、尺寸、技术要求、试验方法、质量控制以及标志和包装等内容。
根据这个标准，钢轨应具备一定的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗拉伸性能等要求，以确保铁路运输的安全性和稳定性。
具体来说，铁路钢轨的类型包括轻轨和重轨，可以简单按照每米公称重量来划分。
轻轨的型号包括截面形状、牌号和化学成分以及力学性能等，重轨的型号则包括钢轨轨型，如38 kg/m、43 kg/m、50 kg/m、60 kg/m(60、60N)、75 kg/m(75、75N)等，以及截面形状与轻轨相同、牌号和化学成分以及力学性能等。
此外，这个标准还规定了钢轨的制造和检验要求，包括化学成分、力学性能、尺寸偏差等。
对于不同类型和用途的钢轨，标准还规定了相应的试验方法和质量控制要求。
总之，中国的钢轨标准国标是GB/T 11264-2012《铁路钢轨》，它对确保铁路运输的安全性和稳定性具有重要意义。
《2024年辙叉用高锰钢疲劳裂纹扩展行为的研究》范文
《辙叉用高锰钢疲劳裂纹扩展行为的研究》篇一一、引言辙叉是铁路轨道的关键部件之一，承受着列车运行过程中的重复荷载，因此其材料的选择与性能的稳定对于铁路运输的安全至关重要。
高锰钢因其优良的耐磨性、抗冲击性以及良好的加工性能，在铁路辙叉制造中得到了广泛应用。
然而，在高强度、高频率的应力作用下，高锰钢辙叉往往会出现疲劳裂纹，进而影响其使用寿命和铁路运输的安全性。
因此，对高锰钢辙叉的疲劳裂纹扩展行为进行研究具有重要的工程应用价值。
二、高锰钢辙叉材料与特性高锰钢作为一种重要的工程材料，以其独特的性能在铁路轨道制造中占据重要地位。
高锰钢具有较高的强度和硬度，同时具有良好的塑性和韧性，能够有效抵抗冲击和磨损。
此外，高锰钢还具有较好的加工性能，便于制造和维修。
三、疲劳裂纹扩展行为研究（一）研究方法本研究采用实验与数值模拟相结合的方法，对高锰钢辙叉的疲劳裂纹扩展行为进行研究。
实验方面，通过制备标准试样，进行疲劳试验，观察裂纹的扩展过程，记录相关数据。
数值模拟方面，利用有限元方法对试样的应力分布、裂纹扩展等进行模拟分析。
（二）实验过程与结果在实验过程中，首先制备了符合要求的高锰钢试样，并进行疲劳试验。
通过观察发现，在重复荷载的作用下，试样表面逐渐出现裂纹，并随着时间不断扩展。
通过高速摄像机记录了裂纹扩展的全过程，得到了裂纹扩展的速度、方向等数据。
数值模拟方面，建立了试样的有限元模型，对模型进行加载和约束设置，模拟了试样在重复荷载作用下的应力分布和裂纹扩展过程。
通过对比实验结果和数值模拟结果，验证了模型的准确性。
（三）裂纹扩展行为分析根据实验和数值模拟结果，可以得出高锰钢辙叉的疲劳裂纹扩展行为具有以下特点：1. 裂纹扩展速度：在高强度、高频率的应力作用下，裂纹扩展速度较快。
随着裂纹的扩展，其扩展速度逐渐降低。
2. 裂纹扩展方向：裂纹通常从试样表面开始扩展，并沿着一定的方向进行扩展。
扩展方向受到应力分布、材料性能等因素的影响。
重载铁路轨道结构
重载铁路轨道结构我国不少铁路干线都达到了重载铁路的标准。
如何按重载铁路的特点，对这些干线的轨道结构进行加强，对其线路维修养护工作进行改进，以确保这些干线的运行平稳和行车安全，是值得重视的问题。
重载铁路最主要的特点是运量多和轴重大。
这两大特点必然使轨道承受较大荷载，造成轨道结构及其部件的破损加快，线路变形增加，从而使线路的维修养护工作量加大，维修成本增加。
因此选择与重载铁路运量与轴重相匹配的轨道结构及轨道部件，采取相应的线路维修方法与措施，就显得尤为重要。
除轨道部件破损外，轨道破坏的主要形式是钢轨表面的不平顺(波形磨耗等)及线路的严重下沉。
线路的严重下沉主要由两方面原因造成，一是道床发生沉陷变形，二是路基病害造成基床塌陷。
根据日本铁路的研究资料，道床破坏与通过总重成线性关系，而路基破坏则与通过总重的2~4次方成正比。
这就说明，重载列车对路基的破坏更加严重。
由于路基的变形最终反映在轨道的变形上，因而造成线路维修工作量的加大。
但是从治本的角度看，重载铁路不但需要加强轨道结构，而且还应重视路基的加强与维护。
虽然路基在重载铁路中占有重要位置，值得重视。
一重载铁路轨道荷载分析与任何工程结构一样，列车荷载与轨道抗力的相互关系决定了轨道的破损程度和使用寿命。
许多国家在这方面进行了大量的理论与试验研究，提出了各自的观点，但至今尚无公认的结论。
世界上大多数国家采用连续弹性基础梁轨道强度理论对列车荷载作用下轨道的受力与变形进行分析，其中基本公式如:轨道弹性下沉 y=Pβ2k钢轨弯矩 M=P 4β钢轨应力σ=MH枕上压力 R=Pβα2道床应力σb=2R bl其中:P —采用基于连续弹性基础梁理论的轨道强度基本计算时选择一集中荷载；H —钢轨轨底至钢轨中性轴的高度；β—钢轨基础与钢轨的刚比系数β=k4EJ 14；b —轨枕宽度；l —轨枕在道床上的支承长度；α—轨枕的挠曲系数，混凝土枕＝1，木枕＝0.81~0．92；上表可看出荷载与各种轨道部件性能对轨道受力与变形的影响程度。
重载铁路轨道结构
重载铁路因其极高的运输效率以及可观的利润前景，而受到各国的重视，线路及轨道问题特别是在幅员辽阔、资源丰富、煤炭、矿石等大宗货物运量占较大比重的工业发达国家和发展中国家, 得到迅速发展。
（一）国外以及国内重载轨道结构现状及不足1、国外重载铁路轨道结构在国外，充分利用既有站线长度，尽可能提高轴重是重载技术的发展趋势，而研究并采用新型重载轨道结构是实现这一目标的主要途径。
目前对于新型重载轨道结构的运用主要表现在以下方面[1][2][3]：（1）新型轨道结构美国、加拿大、澳大利亚、南非等国家在重载线路上均采用无缝线路，提高重载列车运行平稳性，减少对线路的动力作用。
一系列新型轨道结构，包括无碴轨道，梯形轨道都在美国普韦布洛环线上进行大运量试验，考核其安全性及可靠性，以利于在重载线路上推广采用。
（2）采用可动心轨道岔及其他新型道岔美国、加拿大、南非、澳大利亚、巴西等国家在重载线路上正在普及采用可动心轨道岔及新型菱形辙叉，有利于减少线路道岔区间的动力作用，提高可靠性。
据美国2004 年试验证明，新型的菱形辙叉替代旧有的辙叉，使重载列车对线路的动载荷系数从3.0 降至1.3，全美国由于采用新型菱形辙叉，节省维修费用1 亿美元。
各种新型缓冲式轨下垫板正在普韦布洛环行线上进行试验比较。
（3）研究开发耐磨、防表面裂纹、防轨内裂纹的新型钢轨研究开发耐磨、防表面裂纹、美国已经针对重载线路最经常现的钢轨表面裂纹，轨内裂纹故障进行大量的研究试验，目前已经开发一种新型HE 型钢轨(Hyper Eutectold)，具有耐磨，抗表面裂纹及轨内裂纹生成的特殊性能。
在现场试铺证明，这种钢轨在曲线地段比普通的钢轨耐磨性提高38%。
俄罗斯研究的巴氏钢轨也取得较好的结果。
其主经指标Rm=1600N/m2，Rp0.2=1270N/m2，Kcu20=0.35～0.40MJ/m2，Kcu-60=0.26～0.30MJ/m2。
（4）采用铝热焊新技术无缝钢轨的焊接接头是重载线路的薄弱环节，经常发生焊接接头断裂事故。
钢轨探伤车对钢轨焊缝缺陷的检测能力
钢轨探伤车对钢轨焊缝缺陷的检测能力 摘要：在焊接过程中，受焊接设备、焊接材料、温度和操作工艺等因素的影响，焊缝容易产生缺陷。研究了大秦重载铁路2011-2016年的钢轨缺陷，研究表明大秦重载铁路的钢轨缺陷主要是焊接缺陷，约占总缺陷的70%72%。为了保障铁路线路的安全，对焊缝进行超声检测非常重要。钢轨探伤车采用超声波轮式探头对钢轨进行连续高速检测，检测效率较高。钢轨探伤车通常用于钢轨母材的检测，但焊缝结构反射方式复杂、材料晶粒粗大等会降低钢轨探伤车检测结果的准确率。
关键词：钢轨探伤；钢轨焊缝；缺陷 为了研究钢轨探伤车的焊缝检测能力，对比了钢轨探伤车的检测工艺与焊缝全断面检测工艺，分析了钢轨探伤车焊缝检测的难点；由于钢轨探伤车标定线没有焊缝缺陷，所以重新设计了人工模拟焊缝缺陷钢轨，使用钢轨探伤车对其进行了标定试验，统计分析了焊缝缺陷的检出率和变化规律；通过线路检测试验跟踪研究了钢轨探伤车检出的实际焊缝缺陷，分析了焊缝缺陷的图谱及特点。
1 钢轨焊缝的检测方法 1.1 钢轨焊缝的分类 我国铁路钢轨焊接主要有接触焊（又称为闪光焊）、气压焊和铝热焊等3种焊接工艺。接触焊、气压焊属于锻造焊，焊缝由钢轨母材熔化再结晶形成，其极限强度、屈服强度、疲劳强度等均能达到母材的90%以上。铝热焊属于铸造焊，该焊缝是由氧化铁粉、铝粉以及一定比例的合金颗粒经铝热反应形成的金属结晶，铝热焊焊缝的极限强度只达到母材的70%左右，其疲劳强度仅达到母材的45%～70%，其屈服强度与接触焊焊缝的接近。铝热焊焊缝为铸造组织，容易含有铸造缺陷，一旦内部存在超标缺陷则会严重削弱焊接接头的性能。
1.2 焊缝的全断面检测工艺 焊缝的全断面检测可分为焊缝轨头检测、焊缝轨腰检测和焊缝轨底检测等3个部分。
焊缝轨头的检测工艺分为单探头法和多探头K型扫查法两种。单探头法使用K2.5（钢轨内折射角为68.2°）单探头进行检测，可发现轨头体积状缺陷和片状缺陷。K型扫查法使用2个或多个探头（通常采用K1探头，其钢轨内折射角为45°）对称布置在轨头侧面，一侧发射一侧接收。检测时两个探头按预先设计好的扫查次数和入射位置完成轨头横截面的检测，可实现与检测面垂直的片状缺陷检测。
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和Ｕ ７ ７ Ｍ ｎ Ｃ ｒ的热处理的钢轨 的强度和硬度都是明显的高于 Ｕ ７ ５ Ｖ的热 处理 钢 轨 的 ； 而热处理的钢轨 Ｐ Ｇ ４ 的强度和硬度又要比Ｕ ７ ７ Ｍ ｎ Ｃ ｒ大 一
些。
３ 高强钢轨的焊接以及接 头的具体性能 我们 分别 在 焊 轨 厂 进 行 了 ７ ５ ｋ ｇ ／ ｍ的 Ｐ Ｇ ４和 Ｕ ７ ７ Ｍ ｎ Ｃ ｒ的钢 轨 的 近年来， 随着我国各条铁路的运量 、 轴重以及 单列 的最大载重量 闪 光 焊接 试验 ， 所 使 用 的焊 接 设备 是 Ｇ Ａ Ａ Ｓ Ｓ Ｏ ／ ５ ８ ０ 。我 们 在 进 行 适 当 的不断增加， 直接 导致 了钢轨伤损 也 日益的严重 了， 那么 ， 如何来延 的热轧钢轨 的焊接 工作的时候， 焊后 的主要热处理的工序我们 只是 长铁路钢轨 的使用寿命 已经成为了十分迫切需要研 究的一个课题 。 简单的进行了一定的焊后的正火处理 ， 也就是说， 我们所采用的焊接 所以我们为了提高重载铁路的钢 轨的有效 耐磨度和抗剥 离的性 的接头基本上是全断面的电感 应以及加 热之后 的空冷装置 ： 另外， 在 能， 同时加强其抗核伤的性能， 最终达到延长钢轨 的使用寿命 的 目的， 进 行 热处 理 之 后 的 钢 轨 焊 接 的工 作 的 时 侯 ， 我 们 所 采 用 的 焊 后 的 热 就要求我们 要经过对高强钢轨 的主要成分进行 了具体的筛选之后， 处 理 工序 则 主 要 是 将 焊 接 的接 头进 行 了全 断 面 的 电 感应 加 热 ， 然 后 再经过一定的实验室的试验和具体 的工业试制 ，同时再经过试 生产 再 对 轨 头 进 行 适 当的 喷 风 ， 以达 到 冷 却 的 目的 ， 我 们发现， 这 样 做 既 和铺设阶段， 对 重 载铁 路 所 选 用 的钢 轨 以及 钢 种 进 行 一 定 的 分析 。 可 以提高焊接接头的柔韧性，同时也可 以恢 复这些焊接接头踏面 的 １ 重 载 铁 路 高强 钢 轨 的 主 要 性 能 强度和硬度 。 我们主要是对 ７ ５ ｋ ｇ ／ ｍ的 高 强钢 轨 的一 些 较 为 关 键 的 化 学 成 分 表 ２ 钢轨硬化层硬度 以及其 中的氢氧氮 的含量 的具体 试验结果进行 了一些比较， 在此基 础之上列出 了Ｕ ７ ５ Ｖ钢轨的一些主要 的性能指标。 经过具体的检验之 后， 高 强 度 的 钢 轨 中 的 Ｂ类 和 Ｃ类 的夹 杂 物 都 是 小 于 ｌ ｌ ５级 的 ， 所 以 ４ ０ ．４ Ｉ【 】 ．４ ｌ ５ ．４ ｌ ０ ．３ ＆０ ．３ ｈ ０ 钢质的纯净度还是 比较 良好的 。另外，我们还采用了 电阻应变片的 ４ ｊ ０ ４ ３ （ 】 ４Ｉ ０ ，４ Ｚ ０．４２ ｆ ｝ ．４ ｎ｛ ） ，３ ５ 方法测定 了钢轨的残余应力。从测试 的结果来看， ７ ５ ｋ ｇ ／ ｍ的 Ｐ Ｇ ４和 ４ ２ ０ ４ Ｚ （ 】 ．４Ｉ ５．４ Ｚ ４三 ５ ４ （ １ ０．３ Ｄ Ｕ ７ ７ Ｍ ｎ Ｃ ｒ的热轧钢轨的轨头的项面以及轨 的底面都是拉应力， 而二者 ４ Ｃ Ｉ 嚣 ４ ８０ ４ １ ｆ ） ．４ ｌ ， ．４ｌ ＿ ０ ４ ０ ． Ｓ 碑 ５ 的轨底的最大拉应力分别 ２ ２ ９ １ ４ Ｍ Ｐ ａ和 ２ ３ ７ １ ４ ａ ， 这都是小于标准 线 线 线 绒 线 ４ 线 线 线 ２ ０ ．４ ｆ ｌ ５ 线 ４ Ｌ ０ ，４ ｛ １ ５ ．３ ９ ５ ．３ Ｋ ０ 的规 定 要 求 的。 ４ ２ ５ ４１ ５．４ ：Ｏ ．４ｌ （ ｊ ．蛳 ３ ｑ ５ ２ 高强钢轨的热处 理试验 ３ ｑ ０ ．３ ７ ． ０ ．３ ８ ． ０ ３ ８ ． 《 ）３ ＆５ ２ ． １含 Ｃ ｒ的轨 钢 的 Ｃ Ｃ Ｔ曲线 ３ ｑ Ｏ ．３ ＆５ ．３ ９ ． ０ 、３ ｑ Ｏ ３ ｒ － ， ５ ３ ＆５ 我们 为了指 导新 的钢种和钢轨 的热处理和焊接 以及焊后正火的 ４ ０ 《 ｝ ．３ ＆ ５．３ ＆５ ３ｑ ０ ．３ ＆５ ３ ７ ，５ 工艺制定， 采用热模拟 的试验方法来测试了 ２ 种 轨钢 的 Ｃ Ｃ Ｔ曲线 。 表 ３ 热处理钢轨拉伸试验结果 我们 由这 样 的测试 试验 结果 就可 以很 明 显的看 到， Ｐ Ｇ ４ 以及 Ｕ ７ ７ Ｍ ａ Ｃ ｒ的轨钢， 它们分别所出现的马氏体 的Ｉ 临界冷却速度是 ２ １ ５ 和 １ １ ７ ５ ｅ ／ ｓ ；而当冷却的速度是 ０ １ ５ ～２ ｌ Ｏ ｅ ／ ｓ的时侯，Ｐ Ｇ ４轨钢 的硬度 就变成了 ３ ５ ７ ￣３ ９ ４ Ｈ Ｖ ；另外，当冷却的速度 为变 成了 １ ５ ～ｌ １ ５ ｅ ／ ｓ 的时候， Ｕ ７ ７ Ｍ ｎ Ｃ ｒ的 轨钢 硬 度 就 变 成 了 ３ ３ ６ ￣３ ５ ３ Ｈ ｖ 。 ２ ． ２ 钢 轨 的 热 处理 工 艺试 验 结 果 由于我们在试验的时候在轨钢 当中加入 了一定量的 ｃ ｒ元素， 从 试验结果就可以看出， 这样 可以明显的推迟珠光体的转变时间。 而且 通过 多次 的工 艺试验 来摸 索， 就可 以将冷 却喷 风的压 力 由原来 的 ０ １ ２ ５ ａ 减 小到 ０ １ １ ０或 者 ０ １ ０ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 这 样 就保 证 了 ７ ５ ｋ ／ ｍ的 Ｕ ７ ７ Ｍ ｎ Ｃ ｒ 和Ｐ Ｇ ４的 钢轨 在 进 行 了 热 处 理 之 后 的硬 度 和 组 织 可 以达 到 我 们 所 规 定 的要求 。同时我们还可 以看到， 如果在轨钢 当中加入一定量的 ｃ ｒ ， 然后 再进行具体 的钢轨 热处理试验， 就 可以不仅非常容 易的达到我 （ １ ） 我们 所 采用 的 闪光 焊 焊 接 的 接 头 的 踏面 硬 度 分 布 情 况 如 图 们 所要求 的较高 的硬度 ， 于此 同时还 可以有效的节约掉很 多热处理 １和图 ２所示 。热轧钢轨 的焊接接头硬 度与其母材 的比值见表 ４ 。 时的喷风量， 这样就可 以有效的降低钢轨 热处理 的成本 。 由这 样 的 测 试 结 果 就 可 以知道 ， Ｐ Ｇ ４ 的 热轧 钢 轨 焊 接 接 头 的轨 ２ ． ３ 热 处理 钢 轨 的主 要 性 能 １ ９ ４ ， 虽然这也满足了具体的标准 的要求， 但 我们 知道 ， 为 了与铁路大量使用的 Ｕ ７ ５ Ｖ 热处理钢 轨的性 能来进 面硬度和母材 的比值是 ０ 是硬度还是有些偏低， 而且软化 带的宽度 也是 比较 大的： 而 Ｕ ７ ７ Ｍ ｎ Ｃ ｒ 行比较， 而且还 要给 出 Ｕ ７ ５ Ｖ钢轨离线热处理的性能试验的结 果。 的热轧钢轨焊接的接头的轨面硬度 则是母材 的 ｌ １ ０ 倍之高， 二者 的 ２ ． ３ ． １ 硬 化 层 的形 状 以及 深 度 经过试验， 离线热处理 的钢轨 硬化层的 的主要深 度指标测试结 硬 度 也 基 本 上 可 以匹 配 。
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｆ Ｏ ｒ ｕ ｍ
重载铁路高强钢轨 的试验研究
杨 利
（ 朔黄铁路发展有限责任公司原平分公 司 ）
【 摘 要 】随着我 国经济的迅速发展 ，物流发展也非常迅猛 ，
２ ． ３ ． ２ 硬 度 以及 拉 伸 性 能 的测 试 热 处 理 的 钢 轨 横 断 面 的硬 度 和 拉 伸 的试 验 结 果 告 诉 我 们 ：Ｐ Ｇ ４
对 于铁 路 运 输 的要 求 也 是 越 来 越 高 ，那 么为 了延 长重 载 铁 路 钢 轨 的
使 用寿命和增 强其安 全性 能，必须要研制更好的重载铁路的 高强钢进 行 分 析 ，来 更 好 的 为 高 强钢 轨 的 生 产 和 选 用 提供 一 定 的依 据 。 【 关键词 】 重载铁路 ；高强钢轨 ；试验