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高速铁路铸件—WJ7球墨铸铁轨道垫板的研制
| 论文题名： | 高速铁路铸件—WJ7球墨铸铁轨道垫板的研制 |
| 关键词： | 高速铁路;WJ7球墨铸铁轨道垫板;外部结构;抗拉强度 |
| 摘要： | 近几年来，中国高速铁路发展迅速，屡次刷新世界铁路运营试验最高时速。因此，对高速铁路上各个部件的质量提出了更高的要求。WJ7轨道垫板是铁道部WJ-7型客运专线扣件的一种，作为高速铁路“根基”，主要用于固定轨枕，在整个铁路系统中起到举足轻重的作用。 本文采用熔炼的方法制备材质为铁素体球墨铸铁，作为WJ7轨道垫板的材料，并且对其进行了热处理工艺设计；借助金相分析、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析研究了其内部组织；分析探讨了熔炼工艺、热处理工艺对其组织的影响。重点研究了该材料的硬度、抗拉强度以及延伸率。并对生产WJ7球墨铸铁轨道垫板的模具、生产工艺进行设计改造。得出以下结论： （1）铁素体球墨铸铁的铸态原始态组织主要由三部分组成：石墨、珠光体和铁素体。一次孕育后铁素体含量约为80％，抗拉强度为448MPa。采用锰铁孕育剂进行二次孕育后，铁素体含量占85%，抗拉强度为469MPa。抗拉强度明显增加，因此性能得到了改善。 （2）化学成分为C%3.62、Si%2.63、Mn%0.42、Mg%0.06、Re%0.03、P%0.017、S%0.01、Cr%0.032的球墨铸铁件的机械性能达到抗拉强度σb为469MPa，延伸率为12%，球化等级≥6级，基体组织中珠光体含量约为15%。 （3）随着退火温度的升高，组织中铁素体含量增加，珠光体含量减少。当退火温度为740℃时，材料的抗拉强度σb为452.7MPa，硬度为168.3HB，延伸率δ为17.8%。 （4）通过对WJ7轨道垫板外部结构的分析，本着提高效率而不影响质量的原则，设计在分型面上增加坭芯将产品型腔一分为二，从而实现了一模两腔的设计方案且铸件无需任何加工。实现生产该产品提效益、降成本、保质量的目的。 （5）在感应电炉中添加废钢、铁屑等材料，通过增碳处理、球化处理、二次孕育处理工艺熔炼制成化学成分为C%3.50～3.65，Si%2.55～2.60，Mn%0.40～0.43，Mg%0.05～0.065，Re%0.015～0.025，P%≤0.04，S%≤0.02，Cr%≤0.04的铁液，浇注一模两腔模具并经过打磨去毛边处理使企业实现了批量生产WJ7球墨铸铁轨道垫板，产品的性能符合其技术要求。 |
| 作者： | 周士昂 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 吴玉程;潘德江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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