郭火明
,
王文健
,
刘腾飞
,
郭俊
,
刘启跃
材料热处理学报
利用滚动磨损试验机研究了激光相变硬化处理前后轮轨钢试样的磨损与损伤性能.结果表明:激光相变硬化处理主要得到马氏体组织,显著提高轮轨试样的表面硬度,钢轨试样和车轮试样分别提高43.06％、44.39％;轮轨试样经激光相变硬化处理后滚动摩擦系数与未处理试样相差不大,单一处理轮轨试样摩擦系数有所增大;轮轨试样经激光相变硬化处理能明显提高轮轨试样表面抗磨损和变形能力,车轮试样磨损率减少约44.02％,钢轨试样减少约13.6％,单一处理轮轨试样虽能降低处理试样的磨损,但显著加剧对摩副的磨损;激光相变硬化处理后,钢轨试样表现为轻微疲劳磨损,车轮试样则是粘着磨损与疲劳磨损共存,以疲劳磨损为主;重载工况下轮轨钢试样均激光相变硬化处理能有效改善材料抗磨损和损伤能力.
关键词:
轮轨
,
激光相变硬化
,
磨损率
,
损伤
郭火明
,
王文健
,
郭俊
,
刘启跃
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150112
为提高轮轨材料的耐磨性降低轮轨磨损，利用CO2多模激光器在轮轨试样表面获得Co基合金熔覆层，测试分析了其组织结构性能和显微硬度，利用MMS－2A微机控制摩擦磨损试验机对比研究了激光熔覆处理与未处理轮轨试样的抗磨损性能．结果表明：激光熔覆处理后在轮轨试样表面获得与基体良好结合厚度约1 mm的熔覆层；熔覆层主要由枝晶（γ－Co）和共晶组织（ Cr23 C6＋γ－Co）构成，初生相为γ－Co过饱和固溶体，富含Cr元素，共晶组织中富含Co元素；结合区为粗大柱状晶，从中部到表层出现胞状晶、树枝晶等多种形态．离界面越远组织越细密，组织生长方向紊乱；结合区存在元素扩散，尤其是Fe、Cr和Co含量变化显著；激光熔覆Co基合金后轮轨试样硬度分别提高约52．98％和43．44％，能有效降低对摩副磨损，轮轨抗磨损能力提高约为原来的5倍．
关键词:
激光熔覆
,
轮轨
,
组织
,
Co基合金
,
磨损率
郭火明
,
王文健
,
刘吉华
,
张勇强
,
郭俊
,
刘启跃
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.09.007
利用CO2多模激光器在车轮试样表面获得Co基合金熔覆层，通过 MMS-2 A 微机控制摩擦磨损试验机对比研究了不同轴重下轮轨试样的磨损性能与损伤机理.结果表明，车轮试样激光熔覆处理后熔覆层组织明显细化，表面硬度明显提高，约为基体的1．5倍.轮轨试样摩擦系数与磨损率随轴重增加而增大，车轮磨损率仅为钢轨的1/5~1/8；随时间增加，轮轨试样磨损量呈线性增长趋势；随轴重增加，轮轨试样表面损伤越严重，相同条件下，车轮试样损伤比钢轨轻微，轴重较小时，车轮熔覆层磨损主要为粘着磨损和氧化磨损，钢轨主要为疲劳磨损与氧化磨损.随轴重增加，轮轨试样主要为严重疲劳损伤，氧化磨损较为轻微.
关键词:
激光熔覆
,
轮轨
,
Co基合金
,
磨损
,
损伤机理
