BHP鉤舌失效分析及微合金化研究.pdf

1、本文針對(duì)齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司二鋼車間生產(chǎn)的BHP鉤舌抗疲勞穩(wěn)定性差和易發(fā)生早期疲勞失效等問題，對(duì)BHP鉤舌的失效原因、BHP有限元結(jié)構(gòu)靜力和BHP鉤舌用鋼（E級(jí)鋼）的微合金化進(jìn)行研究。提出改善BHP鉤舌疲勞穩(wěn)定性的有效措施，獲得了合金元素V和Ti對(duì)E級(jí)鋼組織與性能的影響規(guī)律，對(duì)預(yù)防BHP鉤舌的早期疲勞失效和提高BHP鉤舌質(zhì)量具有重大意義。
　　通過對(duì)BHP鉤舌的拉斷及疲勞試驗(yàn)結(jié)果分析、成分分析、力學(xué)性測(cè)試、宏觀斷口分析

2、、微觀斷口分析、金相組織分析、晶粒度分析、夾雜物評(píng)級(jí)和脫碳層分析、裂紋萌生和擴(kuò)展機(jī)理分析，結(jié)果表明:抗疲勞性能差的BHP鉤舌往往伴隨氧化或夾雜物等鑄造缺陷;元素Al、N、O含量偏高是導(dǎo)致BHP鉤舌早期疲勞失效的主要原因。
　　利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)BHP鉤舌進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析，獲得了BHP鉤舌位移和應(yīng)力分布圖。BHP鉤舌頸部的承載面積和牽引突緣根部過渡圓角較小，因此這些部位的結(jié)構(gòu)承載能力較低和應(yīng)力集中較大，是導(dǎo)致BHP鉤舌頸

3、部和牽引突緣附近發(fā)生疲勞失效的主要原因。
　　采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，研究合金元素V對(duì)E級(jí)鋼組織與性能的影響規(guī)律。隨著合金元素V含量從0.05％增加至0.20％，回火索氏體組織組織變得更加細(xì)小和均勻，低溫沖擊斷口形貌特征皆為解理斷裂;屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度逐漸增大，而延伸率和斷面收縮率總體呈下降趨勢(shì);布氏硬度逐漸增大;沖擊韌度隨著合金元素V含量的增加逐漸降低。
　　利用合金Ti對(duì)E級(jí)鋼進(jìn)行微合金化，研究了合金元素Ti對(duì)E級(jí)鋼組