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2022, 01, v.1 113-118
表面超声滚压工艺参数对车轴钢表面性能的影响
基金项目(Foundation): 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所基金(2019JSJ07)
邮箱(Email): 15001105908@163.com;
DOI:
摘要:

通过研究表面超声滚压不同加工参数对DZ2车轴钢表面完整性及表面性能的影响规律,为DZ2车轴钢超声表面滚压处理选取最优工艺方案。研究结果表明:通过超声表面滚压处理后,DZ2试样的表面状态得到改善,表面性能得到大幅度提高。试样表面粗糙度降低,表面显微硬度增加,轴向表面残余提升;周向的表面残余应力变化幅度较小。表层出现明显的塑性流变,同时表层组织中发生铁素体晶粒的拉长以及渗碳体的碎化现象。不同的工艺参数对材料表面状态影响不同,随着主轴转速的增加,表面粗糙度值逐渐减小,表面轴向残余应力得到大幅度提高;随着静压力的增大,表面硬度的数值不断增大。通过合理组合不同的加工参数,可以使得DZ2车轴钢表面完整性及表面性能得到较好的改善,提出最佳优化参数组合建议。

Abstract:

By studying the influence of different processing parameters of ultrasonic surface rolling on the surface integrity and surface properties of DZ2 axle steel, the optimal process scheme for ultrasonic surface rolling treatment of DZ2 axle steel was selected. The results show that: the surface state of DZ2sample is improved and its surface properties are greatly improved after ultrasonic surface rolling treatment. The surface roughness decreases and the surface microhardness increases. The axial surface residual is increased, the circumferential surface residual stress changes slightly. There is obvious plastic rheology on the surface, and the ferrite grain elongation and cementite fragmentation in the surface tissue.Different process parameters have different effects on the surface state of the material. With the increase of the spindle speed, the surface roughness value decreases gradually, and the axial residual stress on the surface increases greatly. With the increase of static pressure, the value of surface hardness increases.By reasonable combination of different processing parameters, surface integrity and surface properties of DZ2 axle steel can be improved, and the optimal parameter combination is proposed.

参考文献

[1]周建斌.机车车轴疲劳问题分析与对策[J].电力机车与城轨车辆,2008,31(2):5-7.

[2]田合强,高福来,郞平波.高速列车车轴强度计算方法对比分析[J].中国铁道科学,2009,30(2):99-102.

[3]何忠,姚伟伟.LZ50钢车轴的旋转弯曲疲劳性能[J].机械工程材料,2012,360:94-9.

[4]张大鹏,陈光雄,田合强.车轴轮座微动损伤对车轴疲劳寿命的影响[J].机械设计与制造,2009(1):113-115.

[5]刘建涛.旋转弯曲微动疲劳裂纹萌生及扩展机理和寿命预测方法研究[J].学术动态,2014(3):22-27.

[6]山荣成,王睿,蔡卫星,等.不同加工工艺对EA4T车轴表面性能的影响[J].工具技术,2018,52(10):79-83.

[7]刘海涛,卢泽生,孙雅洲.切削加工表面残余应力研究的现状与进展[J].航空精密制造技术,2008,44(1):17-19+31.

[8]李冰,姜长明,曾超,等.磨削工艺对车轴表面应力状态影响分析及工艺优化[J].中国制造业信息化,2011,40:43-45+49.

[9]王婷,王东坡,刘刚,等.40Cr超声表面滚压加工纳米化[J].机械工程学报,2009(5):177-183.

[10]熊平,贺婷婷,丁志敏,等.提高铁路车轴疲劳性能的表面强化处理技术[J].电力机车与城轨车辆,2014,37(1):52-55.

[11]郭玉喜,于维,李玉婵,等.车轴关键区域表面超声波冲击强化技术应用研究[J].铁道车辆,2012,150(5):15-18+47.

[12]陈利钦,项彬,任学冲,等.表面超声滚压处理工艺对高速列车车轴钢表面状态的影响[J].中国表面工程,2014.

[13]李凤琴,赵波.超声加工滚压力对钛合金表层特性的影响[J].表面技术,2019,48(10):46-52.

[14]王睿,刘鹏涛,刘德义,等.表面超声滚压工艺参数对EA4T车轴表面性能的影响[J].热加工工艺,2021,50(4):5.

[15]徐俊生,李树林,张斌,等.复兴号动车组用DZ2材质车轴热处理工艺研究[J].热处理技术与装备,2020,41(1):25-29.

[16]汪开忠,胡芳忠,陈世杰,等.回火工艺对高速列车用DZ2车轴钢组织及力学性能的影响[J].热加工工艺,2019,48(16):169-165+168.

[17]LUO Xian,REN Xuping,JIN Qi,et al.Microstructural evolution and surface integrity of ultrasonic surface rolling in Ti6Al4V alloy[J].Journal of Materials Research and Technology,2021,13:1586-1598.

[18]李智,杨志卿,马秀良.形变导致渗碳体(Fe3C)分解的电子显微学研究[J].电子显微学报,2010,29(3):268-275.

基本信息:

中图分类号:U270.6

引用信息:

[1]李翔,吴毅,尹鸿祥,等.表面超声滚压工艺参数对车轴钢表面性能的影响[J].高速铁路新材料,2022,1(01):113-118.

基金信息:

中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所基金(2019JSJ07)

引用

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