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激光熔覆重载轮轨材料的摩擦磨损性能研究
| 论文题名： | 激光熔覆重载轮轨材料的摩擦磨损性能研究 |
| 关键词： | 激光熔覆;重载轮轨;摩擦磨损;钴基合金粉;铁路运输 |
| 摘要： | 重载作为铁路运输发展的一个重要方向，正受到世界各国前所未有的重视。随着铁路重载化发展，一些亟待解决的关键技术问题不断出现，其中主要的是轮轨磨损问题。因此，开展重载轮轨材料激光熔覆试验研究，提高轮轨材料摩擦磨损性能以降低轮轨磨损，将有利于提高重载铁路运输的安全性，对我国重载铁路发展具有一定的现实意义。 论文利用CO2激光器在重载车轮和钢轨材料表面激光熔覆一层Co基合金粉，分析了熔覆层的微观组织结构和显微硬度。根据Hertz接触理论，利用MMS-2A滚动磨损试验机研究了轮轨材料激光熔覆Co基合金粉前后在25T、32T、35T轴重工况下的摩擦磨损性能；利用光学显微镜(OM)、维氏硬度仪(MVK-H21)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等微观测试设备，系统分析了轮轨试样的组织结构、磨损量、摩擦系数、磨痕损伤形貌变化等情况。所得出的主要结论如下： 1、激光熔覆可获得厚度1mm左右、无气孔、裂纹且与基体冶金结合的优质激光熔覆层，熔覆层组织主要由γ-Co、Cr23C6等相构成，熔覆区主要有平面晶区、胞状晶区、树枝晶区；重载车轮和钢轨熔覆层的显微硬度分别比基体提高约43%、45%。 2、25T轴重工况下，激光熔覆后轮轨试样的摩擦磨损性能明显优于轮轨基体，耐磨性比轮轨基体提高约4倍。激光熔覆后轮轨试样磨损机理主要表现为磨粒磨损，未激光处理轮轨磨损机理主要表现为剥落和粘着磨损机制。 3、随轴重增加，激光熔覆前后轮轨试样的磨损量和摩擦系数均呈现增大趋势。随轴重从25T增加到35T，激光熔覆处理轮轨磨损机理由磨粒磨损向粘着磨损和剥落损伤转变，未激光处理轮轨磨损机理由粘着磨损向深层剥落和氧化磨损转变。 |
| 作者： | 胡杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 郭俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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