U75V重轨钢弯曲疲劳裂纹扩展行为

• 作者: 岑耀东 郭曜珲 马潇 陈林 包喜荣
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 重轨钢 疲劳断裂 裂纹扩展 显微组织
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 122-129
• 页数: 7页
• 分类号: TG111
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000077

摘要

为明确珠光体钢轨的疲劳裂纹扩展行为，测定U75V重轨钢轧态和热处理态两种条件下的三点弯曲疲劳裂纹扩展速率，采用光学显微镜、扫描电镜、EBSD对钢轨的微观组织、片层、断口形貌及裂纹扩展轨迹进行观察。结果表明：轧态和热处理态钢轨的疲劳辉纹平均间距分别为253，215 nm，轧态钢轨的疲劳断口呈现解理台阶与河流花样形貌，且河流花样趋于合并，而热处理态钢轨的疲劳断口呈现大量的解理台阶及较多的微裂纹和撕裂棱，河流花样以支流为主；热处理态钢轨的疲劳裂纹扩展速率远低于轧态，到达裂纹失稳阶段也较滞后；轧态和热处理态钢轨的疲劳裂纹扩展都是以穿晶断裂为主的穿晶断裂和沿晶断裂混合扩展方式进行，轧态和热处理态钢轨的珠光体片层间距分别为272，148 nm，其中热处理态钢轨的珠光体片层细密且方向多样，存在显著的珠光体团簇，裂纹扩展轨迹中出现较多的分支裂纹和裂纹桥接现象，对扩展起到阻碍作用，是热处理态钢轨抗疲劳裂纹扩展能力优于轧态的重要原因。