回火工艺对高速列车用DZ2车轴钢组织及力学性能的影响 被引量：8

1

作者 汪开忠 胡芳忠 +4 位作者 陈世杰 郝震宇 胡艺耀 孙维 杜松林 《热加工工艺》 北大核心 2019年第16期162-165,168,共5页

通过试验研究了不同热处理工艺对高速列车用DZ2车轴钢组织及力学性能的影响。结果表明,在580~700℃之间回火时,新开发的高速列车用DZ2车轴钢组织均为回火索氏体组织;随着回火温度的升高,试验料中马氏体位相逐渐消失,位错密度下降,碳化... 通过试验研究了不同热处理工艺对高速列车用DZ2车轴钢组织及力学性能的影响。结果表明,在580~700℃之间回火时,新开发的高速列车用DZ2车轴钢组织均为回火索氏体组织;随着回火温度的升高,试验料中马氏体位相逐渐消失,位错密度下降,碳化物逐渐析出和球化;随着回火温度的提高,试验钢抗拉强度和屈服强度逐渐下降,断面收缩率、断后伸长率和冲击韧性逐渐增加,其中,在640℃以下回火时,冲击韧性增加的幅度比较显著,当回火温度高于640℃时,冲击韧性提高幅度较小。 展开更多

关键词 dz2车轴钢 高铁 组织 力学性能 热处理工艺

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高速列车车轴材料的低温高周疲劳性能 被引量：6

2

作者 吴毅 尹鸿祥 +2 位作者 孟扬 李天宇 赵子华 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期54-61,共8页

现行高铁车轴的设计标准是基于高周疲劳"安全寿命"设计方法,但并未考虑低温服役环境下车轴材料的高周疲劳行为。本文采用低温旋转弯曲疲劳试验机,测试了进口EA4T车轴钢的室温和低温高周疲劳性能以及国产DZ2车轴钢的低温高周... 现行高铁车轴的设计标准是基于高周疲劳"安全寿命"设计方法,但并未考虑低温服役环境下车轴材料的高周疲劳行为。本文采用低温旋转弯曲疲劳试验机,测试了进口EA4T车轴钢的室温和低温高周疲劳性能以及国产DZ2车轴钢的低温高周疲劳性能,绘制了其疲劳S-N曲线和P-S-N曲线。结果表明:EA4T车轴钢低温高周疲劳性能优于室温高周疲劳性能,DZ2车轴钢与进口EA4T车轴钢的低温高周疲劳性能相近;疲劳裂纹均起源于表面,裂纹穿晶扩展。 展开更多

关键词 高铁车轴 EA4T车轴钢 dz2车轴钢 高周疲劳 低温

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钙处理对DZ2高速铁路车轴钢中夹杂物的影响

3

作者 鲍道华 成国光 +4 位作者 张锦文 王之香 李伟 李尧 张涛 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期66-74,共9页

采用钙处理来改善铝脱氧DZ2高速铁路车轴钢在连铸过程中的可浇性。为此,向钢中添加不同含量的钙,并利用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)观察和统计冶炼过程和连铸坯中夹杂物的形貌、类型和尺寸,通过这些观察和统计结果研究钢中夹杂物的... 采用钙处理来改善铝脱氧DZ2高速铁路车轴钢在连铸过程中的可浇性。为此,向钢中添加不同含量的钙,并利用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)观察和统计冶炼过程和连铸坯中夹杂物的形貌、类型和尺寸,通过这些观察和统计结果研究钢中夹杂物的演变规律以及钙含量对夹杂物的影响。研究表明,低喂钙量钢A和高喂钙量钢B的冶炼过程中夹杂物的演变规律大致相同。从LF结束到中间包这一阶段中,夹杂物由低CaO含量的Al_(2)O_(3)-CaO-MgO类夹杂物逐渐转变为高CaO含量的CaO-Al_(2)O_(3)-MgO类夹杂物,但是在钢B的中间包中还存在较多的CaO类夹杂物。在钢A的连铸坯中,夹杂物主要为在钢液降温和凝固过程中形成的小尺寸、低CaO含量的Al_(2)O_(3)-CaO-MgO类夹杂物,只存在少量来源于精炼过程中的大尺寸(>10μm)、高CaO含量的CaO-Al_(2)O_(3)-MgO类夹杂物。而在钢B的连铸坯中,夹杂物主要为钙处理后形成的CaO类夹杂物,且这些夹杂物的尺寸较大。在钢A和钢B中,夹杂物的类型和尺寸存在差异的原因与钢中钙含量有关。只有合理的钙含量才能将钢中的Al_(2)O_(3)类夹杂物改质为纯液态夹杂物,过高的钙含量会导致CaO和CaS类固态夹杂物的出现。FactSage热力学软件的计算结果表明,在DZ2车轴钢中,钙处理时钢中的最佳钙质量分数为0.0005%~0.0018%。需要谨慎地进行钙处理来确保钢液的可浇性,同时也需要优化冶金工艺来去除钙处理后以及在其他精炼阶段形成的大尺寸液态CaO-Al_(2)O_(3)-MgO类夹杂物。 展开更多

关键词 dz2车轴钢 钙处理 夹杂物 精炼 连铸坯

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时速350 km中国标准动车组车轴用钢DZ2的生产工艺实践 被引量：6

4

作者 王之香 高建兵 +2 位作者 王玉玲 王育田 张锦文 《特殊钢》 北大核心 2019年第1期19-22,共4页

时速350 km中国标准动车组车轴用钢DZ2(/%:0. 24～0.32C,0.20～0.40Si,0.60～0.90Mn,0.90～1. 20Cr,0. 50～1. 50Ni,0. 20～0. 30Mo,≤0. 010P,≤0. 010S)250 mm×250mm钢坯试制流程为80 t EBT电弧炉-LFVD-浇铸8.4 t钢锭-轧制工艺... 时速350 km中国标准动车组车轴用钢DZ2(/%:0. 24～0.32C,0.20～0.40Si,0.60～0.90Mn,0.90～1. 20Cr,0. 50～1. 50Ni,0. 20～0. 30Mo,≤0. 010P,≤0. 010S)250 mm×250mm钢坯试制流程为80 t EBT电弧炉-LFVD-浇铸8.4 t钢锭-轧制工艺。通过电弧炉热装≥80%的预处理铁水,电弧炉控制终点[P]≤0. 006%和[C]>0. 10%,出钢留钢10%,LF高碱度渣(CaO)/(SiO_2)=9～12精炼,控制白渣时间20 min以上,VD后喂1. 0 kg/t的Si-Ca线,氩气保护浇铸等工艺措施,使生产的DZ2钢的洁净度为[0]≤10×10^(-6),[H]≤1.0×10^(-6),P≤0.008%,S≤0.005%,A、B、C、D、Ds类非金属夹杂物级别≤1.0,DZ2车轴钢坯和车轴技术指标符合TJ/CL520-2016《动车组用DZ2车轴暂行技术条件》的技术要求,钢坯及车轴已通过铁路总公司组织的上车评审,并完成6×10~5 km的运用考核试验。 展开更多

关键词 中国标准动车组 车轴用钢dz2 EBT电弧炉-LF-VD 生产工艺实践

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表面超声滚压工艺参数对车轴钢表面性能的影响 被引量：5

5

作者 李翔 吴毅 +2 位作者 尹鸿祥 张关震 冯亦得 《高速铁路新材料》 2022年第1期113-118,共6页

通过研究表面超声滚压不同加工参数对DZ2车轴钢表面完整性及表面性能的影响规律,为DZ2车轴钢超声表面滚压处理选取最优工艺方案。研究结果表明:通过超声表面滚压处理后,DZ2试样的表面状态得到改善,表面性能得到大幅度提高。试样表面粗... 通过研究表面超声滚压不同加工参数对DZ2车轴钢表面完整性及表面性能的影响规律,为DZ2车轴钢超声表面滚压处理选取最优工艺方案。研究结果表明:通过超声表面滚压处理后,DZ2试样的表面状态得到改善,表面性能得到大幅度提高。试样表面粗糙度降低,表面显微硬度增加,轴向表面残余提升;周向的表面残余应力变化幅度较小。表层出现明显的塑性流变,同时表层组织中发生铁素体晶粒的拉长以及渗碳体的碎化现象。不同的工艺参数对材料表面状态影响不同,随着主轴转速的增加,表面粗糙度值逐渐减小,表面轴向残余应力得到大幅度提高;随着静压力的增大,表面硬度的数值不断增大。通过合理组合不同的加工参数,可以使得DZ2车轴钢表面完整性及表面性能得到较好的改善,提出最佳优化参数组合建议。 展开更多

关键词 dz2车轴钢 超声表面滚压技术 工艺参数

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DZ2高速列车车轴钢的热变形行为及热加工图 被引量：5

6

作者 张锦文 王文先 +4 位作者 高建兵 成生伟 王育田 王之香 赵志刚 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期123-129,共7页

采用Gleeble-3800型热模拟机研究了DZ2高速车轴钢在应变速率0.01~10 s-1、温度900~1150℃时的热压缩变形行为,分析了热压缩变形时该钢的流变应力、变形温度及应变速率之间的关系,通过线性回归确定了其流变应力本构方程,建立了其在不同... 采用Gleeble-3800型热模拟机研究了DZ2高速车轴钢在应变速率0.01~10 s-1、温度900~1150℃时的热压缩变形行为,分析了热压缩变形时该钢的流变应力、变形温度及应变速率之间的关系,通过线性回归确定了其流变应力本构方程,建立了其在不同应变下的热加工图。结果表明:DZ2车轴钢在高温热压缩时流变应力随变形温度的减小而增大,随应变速率的升高而增大。当应变速率等于0.01 s-1时,DZ2车轴钢的流变应力曲线表现为动态再结晶特征。DZ2车轴钢的热变形激活能为356.64 kJ·mol-1。在低温高应变速率区(温度为950~1020℃,应变速率为1~5 s-1)以及高温低应变速率区(温度为1050~1150℃,应变速率为<1 s-1)这2个区域为变形安全区,适合DZ2高速车轴钢进行热加工。 展开更多

关键词 高铁车轴 dz2车轴钢 本构模型 热加工图

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复兴号动车组用DZ2材质车轴热处理工艺研究 被引量：4

7

作者 徐俊生 李树林 +4 位作者 张斌 王群娣 薛振锋 崔永亮 郑毅 《热处理技术与装备》 2020年第1期25-29,共5页

本文以我国自主设计开发的复兴号动车组车轴用DZ2钢为研究对象,采用小样实验法研究了奥氏体化温度和时间对DZ2材质晶粒度的影响,淬火介质对DZ2钢组织性能的影响,回火温度对DZ2钢力学性能的影响,根据试验结果制定了车轴热处理工艺,进行... 本文以我国自主设计开发的复兴号动车组车轴用DZ2钢为研究对象,采用小样实验法研究了奥氏体化温度和时间对DZ2材质晶粒度的影响,淬火介质对DZ2钢组织性能的影响,回火温度对DZ2钢力学性能的影响,根据试验结果制定了车轴热处理工艺,进行了工业化试制,试制车轴的性能完全满足技术要求,并通过了60万公里装车运行考核。 展开更多

关键词 中国动车组车轴 dz2钢 热处理工艺 工业试制

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中应变率拉伸载荷下DZ2车轴钢的动态力学响应与微观组织演变

8

作者 刘颖 刘晓波 +1 位作者 冯超 敬霖 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期771-781,共11页

高速列车运行过程中车轴可能遭受不同程度的冲击载荷作用,导致车轴的结构损伤与破坏,从而影响列车运营安全和服役寿命.因此,明晰冲击载荷下车轴材料的力学响应和变形损伤行为,对高速动车组车轴的运维与设计具有重要意义.论文研究了DZ2... 高速列车运行过程中车轴可能遭受不同程度的冲击载荷作用,导致车轴的结构损伤与破坏,从而影响列车运营安全和服役寿命.因此,明晰冲击载荷下车轴材料的力学响应和变形损伤行为,对高速动车组车轴的运维与设计具有重要意义.论文研究了DZ2车轴钢在中应变率(0.1~100s^(-1))拉伸条件下的力学性能和微观结构演变,揭示了DZ2车轴钢的变形与失效机理,构建了可准确描述DZ2车轴钢力学响应行为的Zerilli-Armstrong模型.结果表明,位错滑移和韧性断裂是DZ2车轴钢塑性变形和失效的主要机制,但由于位错运动状态的改变,其强度的应变率依赖性在不同应变率范围内存在较大差异.当应变率低于10s^(-1)时,DZ2车轴钢内的位错密度低,位错运动阻碍作用小,其强度不会随应变率增加而显著变化,具有低的应变率敏感性;而在应变率超过10s^(-1)后,DZ2车轴钢内的位错密度大幅度增加,位错运动速率加快,位错短程作用增强,从而增大了材料的变形抗力,材料的强度随应变率增加而增大,表现出显著的应变率强化效应,应变率敏感性也明显提高.与实验数据相一致,Zerilli-Armstrong模型的数值计算结果具有高的相关系数和低的平均绝对相对误差,能很好地预测DZ2车轴钢的动态力学响应行为. 展开更多

关键词 dz2车轴钢 中应变率 动态力学响应 微观组织演变 Zerilli-Armstrong本构关系

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DZ2车轴钢离子渗氮层的冲击磨损损伤演变研究 被引量：3

9

作者 任岩平 贺继樊 +4 位作者 蔡振兵 彭金方 李忠文 卢金生 朱旻昊 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期129-138,共10页

为解决变轨距高速列车转向架轮轴花键配合面承受动载时的冲击磨损问题,对DZ2车轴钢进行离子渗氮强化处理。采用一系列宏/微观方法表征离子渗氮表层相结构、表面形貌、显微组织及硬度梯度,并对渗氮层及调质态基体的冲击磨损动力学响应及... 为解决变轨距高速列车转向架轮轴花键配合面承受动载时的冲击磨损问题,对DZ2车轴钢进行离子渗氮强化处理。采用一系列宏/微观方法表征离子渗氮表层相结构、表面形貌、显微组织及硬度梯度,并对渗氮层及调质态基体的冲击磨损动力学响应及损伤行为进行研究。结果表明:两类状态的试样抗冲击磨损性能差异显著,在相同冲击动能下,离子渗氮层的能量吸收率低于调质态材料,DZ2车轴钢离子渗氮后比原始调质态具有更好的耐冲击磨损性能。DZ2调质态材料以剥层磨损为主,接触区域摩擦氧化显著;离子渗氮表面损伤轻微,仅局部材料磨损剥落,摩擦氧化现象不明显。随冲击周次的提高,调质态材料磨损损伤加剧,损伤区域出现大量表面微裂纹和氧化磨屑堆积,而经离子渗氮处理材料损伤较轻微,冲击磨损表面未观察到裂纹萌生。离子渗氮工艺能有效增强变轨距车轴的抗冲击磨损性能。 展开更多

关键词 dz2车轴钢 离子渗氮 冲击磨损 动力学响应 能量吸收率

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保护气氛电渣重熔对DZ2高速车轴钢成分及夹杂物的影响 被引量：8

10

作者 邬中华 郭波 +2 位作者 王松伟 王育田 张锦文 《特殊钢》 2023年第1期19-24,共6页

对DZ2高速车轴钢铸坯进行氩气保护气氛电渣重熔并轧制成车轴坯成分分析和检测轴坯、氢氧含量及夹杂物的数量、尺寸和形貌,并与铸坯直接轧制成的车轴坯进行比较。结果表明:电渣重熔后,轴坯纵横向上的成分较均匀(0.25%~0.27%C),但平均Si... 对DZ2高速车轴钢铸坯进行氩气保护气氛电渣重熔并轧制成车轴坯成分分析和检测轴坯、氢氧含量及夹杂物的数量、尺寸和形貌,并与铸坯直接轧制成的车轴坯进行比较。结果表明:电渣重熔后,轴坯纵横向上的成分较均匀(0.25%~0.27%C),但平均Si和Al含量分别从锭头的0.25%和0.018%降至锭尾的0.23%和0.015%;钢中氢和氧含量分别由铸坯的0.85×10^(-6)和9×10^(-6)增至电渣锭的1.52×10^(-6)和10×10^(-6)。电渣重熔轴坯中的夹杂物主要是小球状的钙铝酸盐,其尺寸在10μm以上的很少,5~10μm的数密度为0.068个/mm^(2),1~5μm的为0.04个/mm^(2)。保护气氛电渣重熔不仅可以去除钢中的大型夹杂物,还可以使小尺寸夹杂物的数量显著降低。 展开更多

关键词 电渣重熔 dz2高速车轴钢 成分 夹杂物 连铸

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高速列车车轴DZ2钢的强韧性关系和低温脆性

11

作者 刘硕 张鹏 +5 位作者 王斌 汪开忠 许自宽 胡芳忠 段启强 张哲峰 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期561-568,共8页

调控高速列车车轴DZ2钢的回火温度,对其进行拉伸实验和常、低温冲击试验并观察和分析其微观组织的,研究了这种钢的强韧性关系和低温脆性。结果表明:随着回火温度从430℃提高到700℃,DZ2钢的抗拉强度从1357 MPa降低到761 MPa,断后延伸率... 调控高速列车车轴DZ2钢的回火温度,对其进行拉伸实验和常、低温冲击试验并观察和分析其微观组织的,研究了这种钢的强韧性关系和低温脆性。结果表明:随着回火温度从430℃提高到700℃,DZ2钢的抗拉强度从1357 MPa降低到761 MPa,断后延伸率从11.7%提高到28.4%,室温冲击功从34.3 J提高到98.7 J,低温冲击功从24 J提高到90.3 J。这表明,回火温度降低对其冲击功的影响逐渐减弱,低温冲击功下降最低只有8%,其原因是碳化物的球化改变了微观变形行为。在满足室温力学性能标准的情况下,调整回火温度可改善这种钢的低温冲击韧性。 展开更多

关键词 金属材料 车轴钢dz2钢 回火热处理 抗拉强度 冲击功 低温脆性

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氩气保护ESR对EAF-LF-VD-CC冶炼的高速车轴钢DZ2轧坯质量的改善 被引量：5

12

作者 张锦文 王文先 +4 位作者 邬中华 赵志刚 王松伟 王之香 王玉玲 《特殊钢》 2021年第4期25-29,共5页

采用EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯和EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯-Φ740 mm ESR锭两种工艺分别制备了250 mm×250 mm高铁车轴用DZ2钢轧坯,并研究了其低倍组织、夹杂物、碳偏析、金相组织和力学性能。结果表明:相比于电弧炉流程工艺,电渣重熔... 采用EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯和EAF-LF-VD-Φ690 mm铸坯-Φ740 mm ESR锭两种工艺分别制备了250 mm×250 mm高铁车轴用DZ2钢轧坯,并研究了其低倍组织、夹杂物、碳偏析、金相组织和力学性能。结果表明:相比于电弧炉流程工艺,电渣重熔工艺得到的DZ2钢轴坯中心疏松和一般疏松从0.5~1.0级降低到0~0.5级,夹杂物尺寸从2.43~25.05μm降低到1.42~9.32μm,夹杂物形貌由棒状变为球形;横截面上碳含量分布从0.256%~0.269%降低到0.261%~0.265%,碳极差从0.013%降低到0.004%;屈服强度和抗拉强度分别提高了17.5%和13.8%,20℃横向和纵向冲击功分别提高36.2%和17.8%。 展开更多

关键词 高速车轴钢dz2 EAF-LF-VD-CC 电渣重熔 夹杂物 碳偏析 力学性能

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