钢轨打磨磨痕粗糙度与交叉磨痕对滚动接触疲劳损伤的影响

作     者：丁昊昊 郭帅 周韶博 郭俊 刘启跃 王文健 DING Haohao;GUO Shuai;ZHOU Shaobo;GUO Jun;LIU Qiyue;WANG Wenjian

作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所四川成都610031 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      面：813-820页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51975489) 中国博士后科学基金面上项目(2019M663548) 中央高校基本科研业务费专项资金(2682020CX29)资助 

主　　题：钢轨打磨 磨痕粗糙度 交叉磨痕 滚动接触疲劳损伤 水介质 

摘      要：利用砂纸在钢轨试样表面打磨出不同粗糙度等级(1、4和7μm)的单向磨痕和交叉磨痕(-45°/70°、-20°/90°和45°/70°),利用MMS-2A轮轨摩擦磨损试验机对打磨后的钢轨试样进行滚动试验并分析滚动接触疲劳损伤规律.结果表明:打磨钢轨的滚动磨损表面粗糙度和损伤均比未打磨钢轨严重,随打磨磨痕粗糙度增加,钢轨滚动磨损表面粗糙度和损伤均呈减小趋势.当打磨粗糙度为7μm时,滚动接触疲劳裂纹为枝裂纹,裂纹深度较小;随打磨粗糙度减小,枝裂纹发生贯穿连通形成网状裂纹损伤,裂纹深度增加.相较于单向打磨钢轨,交叉打磨磨痕钢轨滚动磨损表面粗糙度较低,滚动接触疲劳损伤较轻微.此外,-45°/70°和45°/70°交叉磨痕的滚动损伤比-20°/90°交叉磨痕钢轨更加轻微.