40号与50号车轴钢的性能比较.ppt

40号与50号车轴钢的性能比较
成员:周华健袁泽罗欣程俊东
演讲:陈俊东
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铁路车轴钢
铁路车轴钢(axle steel for railway)用于制造铁路机车和车辆车轴的专业用钢。
车轴受力和车轴钢的性能要求车轴是承受机车、车辆质量的关键部件,在运行中承受旋转弯曲和冲击等多项复杂应力,疲劳裂损是其主要破坏形式。因而要求车轴钢具有足够的强度和韧性,并且对可以成为车轴裂纹源的各种冶金缺陷的要求十分严格。
化学成分世界各国铁路车轴基本上用中碳钢制造,%~%%~%,%~%%~%,%~%%~%。,共同研制了50钢车轴,%~%,采用两次正火和一次回火热处理工艺,获得了良好的力学性能和金相组织,允许工作应力比40钢车轴显著提高,疲劳寿命延长一倍以上。
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40号与50号车轴主要材料
主要是由40#钢和50#钢构成,所谓的40#钢和50#钢指的是客车车轴钢,它是用于制造铁路机车和车辆车轴的专业用钢。40#%,50#%。
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为什么我国主要用50号车轴钢
上世纪50年代,我国按照前苏联标准开始研制生产40#钢车轴,从1974年有记录数据以来,40#钢车轴共发生断轴事故80起。从2007—2010年的探伤检查结果分析,共计发现50#钢车轴裂纹433根,占50#‰;而同期探伤发现40#钢车轴裂纹10124根,占40#‰,同比40#钢车轴裂纹率是50#钢车轴的46倍。且50#钢车轴性能达到美国AAR-M-101-F钢车轴标准”。
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40号车轴钢
材料名称:40 号钢统一数字代号:U20402 标准:GB/T 699-1999
材料特性:强度较高,可切削性良好,冷变形能力中等,焊接性差,无回火脆性,淬透性低,易生水淬裂纹,多在调质或正火态使用,两者综合性能相近,表面淬火后可用于制造承受较大应力件。,。
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50号车轴钢
材料名称:50 统一数字代号:U20502
执行标准GB/T 699-1988
材料特性:中碳高强度碳素结构钢,淬火后具有高的强度和硬度,该钢可切削性中等,冷变形塑性低,焊接性差,热处理时无回火脆性,但淬透性较低,水中临界直径为13*30mm,且水淬时有开裂倾向。此钢通常在正火或淬火回火,或高频表面淬火等热处理后使用。
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40号车轴钢与50号车轴钢化学成分比较
40号车轴钢 50号车轴钢
碳 C :- 碳 C: -
硅 Si:- 硅Si: -
锰 Mn:- 锰Mn:-
铬 Cr:≤ 磷 P: ≤
镍 Ni:≤ 硫S:≤
铜 Cu:≤ 镍 Ni:≤
铬 Cr:≤
铜 Cu:≤
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40号车轴钢力学性能
抗拉强度σb (MPa):≥570
屈服强度σs (MPa):≥335
伸长率δ5/(%):≥19
断面收缩率ψ/(%):≥45
冲击吸收功(Aku2/J):≥47
钢材交货状态硬度HBS 10/3000 : 未热处理钢≤217 退火钢≤187
推荐热处理/℃正火 860 淬火 840 回火 600
冲击韧性值αkv (J/cm²):≥58,
硬度:未热处理,≤215HB;
弹性模量 E(1000MPa):≥
试样尺寸:试样毛坯尺寸/mm :25
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