铁路机车用51CrV4弹簧失效分析 被引量：6

1

作者 姜云 梁益龙 +1 位作者 徐军 易艳良 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第12期244-246,249,共4页

采用化学成分分析、组织观察和硬度测试等分析方法,对铁路机车用51CrV4弹簧进行失效分析。结果表明:断簧的化学成分、非金属夹杂物级别和金相显微组织均符合技术规范要求。但弹簧的强度、断口处硬度及疲劳源附近残余压应力值偏低,且存... 采用化学成分分析、组织观察和硬度测试等分析方法,对铁路机车用51CrV4弹簧进行失效分析。结果表明:断簧的化学成分、非金属夹杂物级别和金相显微组织均符合技术规范要求。但弹簧的强度、断口处硬度及疲劳源附近残余压应力值偏低,且存在全脱碳层。此外,弹簧支撑圈和工作圈间因反复接触产生的压痕破坏了表面完整性,易于引发应力集中而导致弹簧疲劳裂纹萌生。在这几个因素综合作用下,弹簧在高频交变应力作用下产生裂纹导致早期疲劳断裂失效。 展开更多

关键词 铁路机车 51Cr V4 弹簧 失效分析 压痕

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热处理工艺对51CrV4弹簧钢组织与性能的影响 被引量：14

2

作者 李元元 蔡东东 +2 位作者 程晓敏 邹军 赵莉芳 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期55-63,共9页

利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）分析弹簧钢过早发生疲劳断裂的原因,研究热处理工艺对51CrV4弹簧钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明：热处理过程中淬火温度过高导致晶粒度等级偏低,为6.5级,马氏体组织粗... 利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）分析弹簧钢过早发生疲劳断裂的原因,研究热处理工艺对51CrV4弹簧钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明：热处理过程中淬火温度过高导致晶粒度等级偏低,为6.5级,马氏体组织粗大,并且表面出现全脱碳层,总脱碳层厚度为301.56μm,疲劳试样的扫描形貌是沿晶断裂,属于脆性断裂;经过在860℃下保温40 min油淬、随后在450℃下回火保温90 min的优化热处理工艺处理后,弹簧钢的综合性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1678 MPa和1293 MPa,断后伸长率和断面收缩率为8.9%和42.5%,回火硬度为45.2 HRC,疲劳断口为塑性断裂,疲劳寿命由6.3万次提升到11万次,满足弹簧钢的性能要求。 展开更多

关键词 51crv4弹簧钢 晶粒度 显微组织 疲劳断口

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高品质弹簧钢51CrV4的高温塑性研究 被引量：14

3

作者 罗迪强 谢飞鸣 +3 位作者 汪志刚 王艳林 彭园龙 赖朝彬 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期90-94,共5页

利用Gleeble-3800热模拟机研究了51CrV4弹簧钢的高温力学性能,并采用扫描电镜观察了不同温度区间下51CrV4的断口形貌,结合CCT曲线及J-Mat Pro软件研究了钢种第二相析出规律,分析了不同区域的断裂机理。结果表明,51CrV4钢存在高温脆性区... 利用Gleeble-3800热模拟机研究了51CrV4弹簧钢的高温力学性能,并采用扫描电镜观察了不同温度区间下51CrV4的断口形貌,结合CCT曲线及J-Mat Pro软件研究了钢种第二相析出规律,分析了不同区域的断裂机理。结果表明,51CrV4钢存在高温脆性区（1350～1284℃）,主要与液膜诱发熔断有关,呈现出熔融断口;存在低温脆性区（904～600℃）,主要与Cr7C3和Fe3C硬质相的析出以及锰硫比的增多降低了高温塑性有关,表现为典型的解理断口。在单一的奥氏体区（1283～905℃）,可获得良好塑性,表现为典型的韧窝断口。 展开更多

关键词 51crv4弹簧钢 高温塑性 第二相析出 断裂机理

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51CrV4弹簧钢热处理工艺及性能研究 被引量：11

4

作者 欧阳志 陈明 +1 位作者 朱亲江 徐袁 《江西冶金》 2012年第5期8-10,17,共4页

对51CrV4弹簧钢进行不同的热处理工艺试验,同时测试机械性能,分析金相组织,研究51CrV4高性能弹簧钢的热处理工艺与性能的关系,从而找出该钢种最佳的热处理工艺和最佳的综合机械性能。

关键词 51crv4弹簧钢 热处理 机械性能 力学性能

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51CrV4弹簧钢相变规律研究 被引量：7

5

作者 罗迪强 赖朝彬 +3 位作者 彭园龙 谢飞鸣 王艳林 章庆 《有色金属科学与工程》 CAS 2016年第5期61-66,共6页

利用Gleeble-3800热模拟机研究51CrV4弹簧钢过冷奥氏体连续转变规律,采用热膨胀法测定其相变临界点,同时测定51CrV4钢过冷奥氏体在不同冷却速度下连续转变时的膨胀曲线,绘制其静态连续冷却转变（CCT）曲线.结合金相-显微硬度法,分析不... 利用Gleeble-3800热模拟机研究51CrV4弹簧钢过冷奥氏体连续转变规律,采用热膨胀法测定其相变临界点,同时测定51CrV4钢过冷奥氏体在不同冷却速度下连续转变时的膨胀曲线,绘制其静态连续冷却转变（CCT）曲线.结合金相-显微硬度法,分析不同冷却速度对51CrV4钢组织性能的影响.结果表明：冷却速度为0.5℃/s时,冷却转变的产物为铁素体和珠光体;当冷速增加,达到1℃/s后,贝氏体开始生成;马氏体转变冷速区间为2-30℃/s;当冷却速度超过12℃/s后,冷却产物只有马氏体. 展开更多

关键词 51crv4弹簧钢 过冷奥氏体 CCT曲线 组织性能

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51CrV4弹簧钢淬透性试验研究

6

作者 樊年华 陈明 +2 位作者 罗贻正 欧阳志 徐袁 《山西冶金》 CAS 2024年第9期47-49,52,共4页

通过末端淬透性试验、实物模拟淬火试验及其金相组织分析,研究了51CrV4弹簧钢的淬透性,在51CrV4热轧弹簧扁钢上取样进行850℃、870℃的端淬试验以及选取不同规格的热轧弹簧扁钢实物进行模拟热处理试验。试验分析表明,51CrV4弹簧钢在850... 通过末端淬透性试验、实物模拟淬火试验及其金相组织分析,研究了51CrV4弹簧钢的淬透性,在51CrV4热轧弹簧扁钢上取样进行850℃、870℃的端淬试验以及选取不同规格的热轧弹簧扁钢实物进行模拟热处理试验。试验分析表明,51CrV4弹簧钢在850℃的正火预处理和在870℃端淬后能够在距离端部15 mm位置能稳定获得58左右的高硬度HRC,因此可保证淬透30 mm扁钢,在条件具备时可提升至40 mm。 展开更多

关键词 51crv4弹簧钢 末端淬透性 实物模拟淬火

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变形工艺对51CrV4钢奥氏体晶粒的影响 被引量：3

7

作者 彭园龙 蔡茜娜 +3 位作者 章庆 吴翔宇 汪志刚 赖朝彬 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期193-198,共6页

利用Geleeble-3800热模拟机对51Cr V4钢进行了单道次压缩试验,研究了变形温度为800、850、900、950和1000℃,应变速率为0.01、0.1、1和10 s^（-1）,应变值为0.06、0.1、0.7条件下原始奥氏体晶粒尺寸变化规律及相应的应力-应变曲线;并采... 利用Geleeble-3800热模拟机对51Cr V4钢进行了单道次压缩试验,研究了变形温度为800、850、900、950和1000℃,应变速率为0.01、0.1、1和10 s^（-1）,应变值为0.06、0.1、0.7条件下原始奥氏体晶粒尺寸变化规律及相应的应力-应变曲线;并采用P-J法计算得出临界应变值。结果表明：51Cr V4钢的临界应变值为0.07435。在确定应变速率和应变值的情况下,随着变形温度的升高流变应力下降,950℃变形温度下晶粒尺寸最小,约30μm;在变形温度和应变值一定的情况下,随着应变速率的降低,流变应力亦下降,0.1 s^（-1）应变速率下晶粒尺寸最小,约40μm;在变形温度和应变速率不变的情况下,应变值越大,晶粒尺寸越小。 展开更多

关键词 51crv4弹簧钢 变形温度 应变速率 应变 奥氏体晶粒尺寸

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热处理和添加Cu对51CrV4弹簧钢力学性能的影响 被引量：1

8

作者 王伟 严伟 +3 位作者 单以银 杨柯 商宁波 赵立君 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期94-98,103,共6页

研究了热处理工艺和添加Cu元素对高速列车用51CrV4弹簧钢力学性能的影响。结果表明,实验用钢的相变点随着升温速度的增加而提高;随着回火温度的升高,实验用钢的硬度和强度均下降,伸长率、面缩率和冲击值略有增加;钢中加入0.15%～0.20%... 研究了热处理工艺和添加Cu元素对高速列车用51CrV4弹簧钢力学性能的影响。结果表明,实验用钢的相变点随着升温速度的增加而提高;随着回火温度的升高,实验用钢的硬度和强度均下降,伸长率、面缩率和冲击值略有增加;钢中加入0.15%～0.20%的Cu元素有利于提高钢的硬度,减弱了回火温度变化对强度的影响;实验用钢在460～500℃范围回火时,其力学性能均满足EN13298∶2003标准要求。 展开更多

关键词 高速列车 51crv4弹簧钢 添加Cu 力学性能

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51CrV4弹簧钢的高温塑性变形行为及本构模型研究 被引量：1

9

作者 赖朝彬 黄伟 +4 位作者 李声慈 刘涛 吕瑞国 唐小勇 喻建林 《热加工工艺》 北大核心 2021年第24期57-60,共4页

采用Gleeble-3800热模拟机对51CrV4弹簧钢进行热压缩变形试验。研究了变形温度和变形速率对材料流变应力演变规律的影响,建立了高温热压缩本构模型。结果表明:51CrV4钢热压缩变形过程中峰值流变应力随变形温度的增大而减小,随变形速率... 采用Gleeble-3800热模拟机对51CrV4弹簧钢进行热压缩变形试验。研究了变形温度和变形速率对材料流变应力演变规律的影响,建立了高温热压缩本构模型。结果表明:51CrV4钢热压缩变形过程中峰值流变应力随变形温度的增大而减小,随变形速率的增大而增大;51CrV4钢在变形温度1000℃,变形速率0.1 s^(-1)条件下会发生动态再结晶;建立了变形抗力随变形量、变形温度和变形速率变化的模型,该模型预测的流变应力与试验值基本吻合。 展开更多

关键词 51crv4弹簧钢 热压缩变形 流变应力 本构模型

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地铁车辆抗侧滚扭杆的断裂原因 被引量：1

10

作者 樊茜琪 《理化检验（物理分册）》 CAS 2020年第7期43-47,共5页

某地铁车辆51CrV4弹簧钢抗侧滚扭杆在服役过程中发生断裂。采用宏观观察、金相检验、扫描电镜分析、化学成分分析和力学性能测试等方法分析了扭杆断裂的原因。结果表明:扭杆的断裂模式为正断型扭转疲劳断裂。扭杆基体材料强度偏高,韧性... 某地铁车辆51CrV4弹簧钢抗侧滚扭杆在服役过程中发生断裂。采用宏观观察、金相检验、扫描电镜分析、化学成分分析和力学性能测试等方法分析了扭杆断裂的原因。结果表明:扭杆的断裂模式为正断型扭转疲劳断裂。扭杆基体材料强度偏高,韧性偏低;扭杆在矫直时局部加热,矫直工装接触部位发生了局部变形,加上冷却速度过快,使得扭杆中段形成了表面硬度异常区域。在扭转疲劳载荷的持续作用下,表面硬度异常区域形成了沿晶开裂为主、准解理断裂为辅的疲劳裂纹源,并不断扩展,最终造成扭杆断裂。 展开更多

关键词 51crv4弹簧钢 抗侧滚扭杆 疲劳断裂 裂纹

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城轨机车螺旋弹簧断裂分析 被引量：3

11

作者 徐军 梁益龙 +1 位作者 易艳良 严振 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第18期215-217,共3页

对断裂失效的城轨机车螺旋弹簧采用扫描电镜、金相检验、强度和硬度测试等方法进行。结果表明:该弹簧的断裂方式为疲劳断裂,显微组织、晶粒度和非金属夹杂物水平均正常,造成其断裂失效的主要原因是弹簧表面脱碳缺陷深度过大(>0.2mm)... 对断裂失效的城轨机车螺旋弹簧采用扫描电镜、金相检验、强度和硬度测试等方法进行。结果表明:该弹簧的断裂方式为疲劳断裂,显微组织、晶粒度和非金属夹杂物水平均正常,造成其断裂失效的主要原因是弹簧表面脱碳缺陷深度过大(>0.2mm),从而降低表面强度。基体组织的洛氏硬度和强度检测结果表明,其硬度和强度偏低,导致弹簧疲劳寿命显著降低而出现断裂失效。 展开更多

关键词 51crv4螺旋弹簧 疲劳断裂失效 表面脱碳

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51CrV4蝶形弹簧的机械镀锌工艺 被引量：1

12

作者 张俊 王胜民 +3 位作者 熊业军 李泽民 潘艳芝 赵晓军 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期150-158,共9页

釆用4种不同施镀工艺在51CrV 4蝶形弹簧表面制备了4种镀锌层,采用目测法观察镀层的外观及镀层覆盖完整情况,采用硫酸铜试验测试分析镀层厚度的均匀性,采用划格试验法测试镀层的结合强度。结果表明:保持性活化剂+沉积性活化剂施镀和复合... 釆用4种不同施镀工艺在51CrV 4蝶形弹簧表面制备了4种镀锌层,采用目测法观察镀层的外观及镀层覆盖完整情况,采用硫酸铜试验测试分析镀层厚度的均匀性,采用划格试验法测试镀层的结合强度。结果表明:保持性活化剂+沉积性活化剂施镀和复合活化剂施镀制备的镀层均存在一定缺陷,工件表面有漏镀、镀层不完整,并且镀后蝶形弹簧边缘镀层容易脱落。通过硫酸铜置换铜层后,使得基体表面的成分改变,不易析出杂质,保持洁净,改善了锌粉颗粒在基体表面的沉积效率以及镀层与基体之间的结合强度,减少了漏镀和镀层脱落,获得了覆盖更为完整、厚度均匀的镀层,镀层的耐腐蚀性得到提高。对闪铜后施镀的两种镀层进行对比,复合活化剂施镀镀层粗糙,但结合相对较好,施镀过程也更简便。对基体经硫酸铜置换铜层后再进行施镀所得的两种镀层进行比较。 展开更多

关键词 机械镀锌 51crv4蝶形弹簧 镀锌层 结合强度

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