奧貝球鐵列車車輪成形工藝仿真與性能研究.pdf

1、軌道交通是保持國民經(jīng)濟運行的基礎建設，包括地鐵，輕軌，有軌電車，跨座式單軌鐵路，城際列車和許多其他類型的。每一種類型都有其特定的應用范圍。近幾年來軌道交通在我國正處于一個蓬勃發(fā)展的階段，然而隨著列車運行速度的不斷提高，出現(xiàn)在高速度運行過程中的各種安全問題尚未得到全部解決，現(xiàn)有的車輪運行過程中的剝離、裂紋等缺陷已不能滿足軌道交通需求的快速發(fā)展。本文旨在研究開發(fā)新型高強度高韌性減振降噪的等溫淬火球墨鑄鐵車輪材料（Austempered Du

2、ctile Iron，簡稱ADI也可以叫做奧-貝球鐵）來提高高速運行列車的穩(wěn)定性和車輪使用壽命。
　　本文主要從ADI化學成分的優(yōu)化設計、ProCast成型仿真和實驗、等溫淬火熱處理工藝和性能測試分析等方面進行詳細研究。
　　利用Jmatpro軟件計算和理論分析，通過計算平衡凝固相、相轉變溫度和元素偏析等內(nèi)容分析基礎成分對鑄件力學性能、工藝性能的影響規(guī)律，根據(jù)合金元素對提高球墨鑄鐵淬透性的作用以及合金元素的偏析、難溶碳氮化合

3、物的產(chǎn)生，對奧-貝球鐵列車車輪材料進行基礎元素的優(yōu)化和合金元素的設計。
　　采用ProCast軟件對車輪澆注和凝固過程進行仿真計算，結果表明:采用同時凝固的技術方案，設計無冒口澆注系統(tǒng)，大量使用冷鐵，加大鑄件冷卻速度，降低澆注溫度可減少鑄件液態(tài)收縮量，可獲得優(yōu)質無缺陷的列車車輪鑄件。根據(jù)仿真優(yōu)化的鑄造工藝對列車車輪進行澆鑄實驗，實驗結果與模擬計算相符合，獲得無鑄造缺陷的車輪鑄件。
　　通過正交試驗制備不同熱處理工藝參數(shù)的AD