車軸是承受機(jī)車車輛質(zhì)量的關(guān)鍵部件,在運(yùn)行中要承受靜載荷、動(dòng)載荷和制動(dòng)附加載荷的作用,失效的主要形式是疲勞破壞﹒近年來(lái),隨看鐵路的高速化和重載化,車軸的疲勞破壞日益嚴(yán)重,對(duì)行車的安全性能提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn).疲勞預(yù)傷”往往發(fā)生在表面或從表面開(kāi)始,然后i逐漸回內(nèi)部擴(kuò)展并最終導(dǎo)致整個(gè)構(gòu)件失效,造成了旦大經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患．因此，可以通過(guò)改變表面晶粒的結(jié)構(gòu)、硬度或殘余應(yīng)力來(lái)提高表面性能,從而減少或延緩車軸的失效,對(duì)保證軌道交通的順物通行有積極意義.
目前在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛采用長(zhǎng)逛化僅不術(shù)提高車軸鋼表面性能，主要有噴丸強(qiáng)化﹑滾壓強(qiáng)化和感應(yīng)淬火等3﹐這些方法取得了良好的強(qiáng)化效果,但也存在著一些局限性，如設(shè)備龐大,效率低，污染大,處理效果還沒(méi)有達(dá)到人們的預(yù)期⒅.豪克能技術(shù)作為一種有效的表面強(qiáng)化方法，可以使金屬表面產(chǎn)生彈塑性變形﹐晶粒減小,硬度增加,同時(shí)改變表面的殘余應(yīng)力狀態(tài)﹑提高金屬的疲勞壽命和腐蝕性能;并且豪克能設(shè)備體積小、質(zhì)量輕,噪聲小污染少,成本低耗能少;豪克能處理具有速度快,強(qiáng)化層較深,可以引入較大的殘余壓應(yīng)力,同時(shí)不受工件形狀限制,還可以與其它設(shè)備組成生產(chǎn)線等優(yōu)特點(diǎn),故可以把豪克能技術(shù)應(yīng)用于車軸鋼的表面強(qiáng)化上,提高其綜合力學(xué)性能.本文主要研究了豪克能處理后的EA4T車軸鋼顯微組織及硬度的變化。
結(jié)論
(1)車軸鋼在經(jīng)豪克能超聲滾壓處理后,表面發(fā)生了劇烈的塑性變形,晶粒明顯細(xì)化,顯微硬度呈梯度化,隨著距表面深度的增加,變形量逐漸減小,依次分為劇烈變形層、過(guò)渡層和基體,變形區(qū)與基體沒(méi)有明顯界限;
(2)隨豪克能沖擊功率的增加,變形層厚度增大,表面粗糙度減小,表面硬度提高,與基體未經(jīng)超聲沖擊處理的試樣相比,在功率180 W作用下,試樣的表面硬度提高了25%,表面粗糙度降低了6.5倍,變形層厚度大約為80 um,試樣最表層已轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻牡容S狀納米晶﹐晶粒尺寸為40~ 50 nm;
(3)車軸鋼表面硬度的提高是晶粒細(xì)化和加工硬化共同作用的結(jié)果.
