全长淬火钢轨踏面伤损及横向疲劳断裂分析

rockston

1　引　言
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　　此批钢轨为采用喷雾淬火工艺的60kg/mU74钢轨。从1993年上道至2001年底累计通过总重接近5亿吨,在服役过程中钢轨的踏面先后产生局部凹陷压溃、掉块甚至发展为钢轨横向疲劳断裂。特别是自2000年下半年提速以来,此批钢轨伤损发展日趋严重,已在2001年11月份前换下了总长约十几公里的重伤轨。为分析伤损原因,我们

对6根长1m左右有代表性的伤损轨进行了检验分析。

2　检验分析

2.1　踏面下4mm～6mm纵向水平裂纹与踏面伤损的关系

根据轨头踏面伤损及横向断口形貌的宏观特征(图1、图2),可判定有3种轻重不同的伤损情况:踏面局部压溃凹陷(图1a);轮轨走行面的浅层掉块(图1b、图1c);严重时发展成钢轨横向断裂(图2)。

　　图1a中轨头踏面局部压溃凹陷分布没有规律性,为不等间距的分布。其压溃处的波谷深度约为014mm～0185mm,波长约为70mm～110mm。图1b轨头踏面除有上述表面缺陷外,还可观察到掉块形貌,掉块的深度普遍为1mm左右。图1c钢轨掉块更为严重,最大深度约为5mm左右。这些掉块并不是分布在剥离裂纹明显的轨距角部位,而是位于轨头踏面约1P3宽(靠近轨距角)的部位;该种掉块缺陷的宏观形貌特征不同于由剥离裂纹发展的剥离掉块,也不同于踏面擦伤层发展的擦伤掉块[1]。