磨石强度对钢轨打磨行为的影响

作     者：章武林 樊小强 张鹏飞 袁永杰 朱旻昊 ZHANG Wulin;FAN Xiaoqiang;ZHANG Pengfei;YUAN Yongjie;ZHU Minhao

作者机构：西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所四川成都610031 西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室四川成都610031 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2020年第40卷第3期

页      面：385-394页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51705435) 四川省自然科学基金项目(2018JZ0048)资助. 

主　　题：钢轨打磨 磨石 抗压强度 打磨机制 表面质量 

摘      要：磨石强度直接关系到钢轨打磨车的持续作业能力和磨削效率,因此研究磨石强度对打磨行为及钢轨表面质量的影响,对于现场磨石的优选具有重要参考价值.参照Vossloh磨石抗压强度,制备了三种不同抗压强度的磨石(GS-10,68.9 MPa;GS-12.5,95.2 MPa;GS-15,122 MPa)并开展相应的打磨试验和表征.结果显示,GS-15相对GS-10打磨量降幅约80%,但磨削比增幅约88%,表明磨石强度增大,磨石耐磨性提高,但磨削能力下降.磨石和钢轨表面形貌显示,磨石强度增大导致磨石自锐性变差,磨削机制逐渐从切削转变为耕犁.打磨钢轨表面SEM、EDS、XPS分析结果表明磨粒的切削作用是导致磨削热产生的首要因素,且随着磨石强度的增大,钢轨表面烧伤程度降低,钢轨表面氧化产物中Fe^2+含量上升而Fe^3+含量下降.钢轨剖面金相结果表明:磨石强度增大导致钢轨表面白层、塑性变形层厚度增加,使钢轨产生更严重的预疲劳.因此,对钢轨打磨磨石强度的合理调控和选择,对于协调打磨效率和钢轨表面质量具有重要意义.