551 / 2023-03-28 16:25:06

重载铁路用辙叉钢激光熔覆层微观组织与磨损性能研究

辙叉钢；激光熔覆；Fe-Cr-Ni；热处理；磨损性能；磨损机理

重载铁路用辙叉钢在服役过程中因遭受车轮强烈碾压、冲击及摩擦磨损作用需不定期更换从而造成了严重的经济损失。本论文以Fe-Cr-Ni系熔覆材料为研究对象，改变Ni元素含量，采用激光熔覆表面技术对在役辙叉用高锰钢及贝氏体合金钢表面进行改性。系统探讨不同成分熔覆层的微观组织结构；重点讨论不同微观组织结构熔覆层的抗磨损性能及磨损机理。结果表明熔覆层与基体之间形成了良好的冶金结合，且熔覆层主要由枝晶及共晶相组成，并且随着Ni含量的增加，共晶相含量及片层间距表现为先减小后增加的趋势；同时熔覆层的显微硬度随Ni含量增加而降低。磨损实验结果表明，熔覆层的磨损率与硬度成反比，较低的Ni含量熔覆层表现出较好的抗耐磨性。同时，对熔覆层进行后续热处理，结果表明合适的热处理工艺可显著提高其磨损性能。该实验结果可为激光熔覆技术在辙叉钢修复中的成功应用提供理论依据和实验指导。