BHP鉤舌失效分析及微合金化研究.pdf

1、本文針對齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司二鋼車間生產的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BHP鉤舌的失效原因、BHP有限元結構靜力和BHP鉤舌用鋼（E級鋼）的微合金化進行研究。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E級鋼組織與性能的影響規(guī)律，對預防BHP鉤舌的早期疲勞失效和提高BHP鉤舌質量具有重大意義。
　　通過對BHP鉤舌的拉斷及疲勞試驗結果分析、成分分析、力學性測試、宏觀斷口分析

2、、微觀斷口分析、金相組織分析、晶粒度分析、夾雜物評級和脫碳層分析、裂紋萌生和擴展機理分析，結果表明: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BHP鉤舌進行結構靜力分析，獲得了BHP鉤舌位移和應力分布圖。BHP鉤舌頸部的承載面積和牽引突緣根部過渡圓角較小，因此這些部位的結構承載能力較低和應力集中較大，是導致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。
　　采用單因素試驗設計的方法，研究合金元素V對E級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小和均勻，低溫沖擊斷口形貌特征皆為解理斷裂;屈服強度和抗拉強度逐漸增大，而延伸率和斷面收縮率總體呈下降趨勢;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E級鋼進行微合金化，研究了合金元素Ti對E級鋼組