轍叉鋼及其熱加工技術(shù)

前言

　　1985年，本書作者開始涉足高錳鋼理論和材料設(shè)計(jì)及其性能方面的研究工作，1997年開始從事鐵路轍叉材料及其熱加工工藝技術(shù)方面的研究。在這方面的研究主要包括：國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目“高速鐵路轍叉制造技術(shù)基礎(chǔ)研究”，國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“60-12型固定型提速道岔的研究”，國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“轍叉鋼在滾動(dòng)／滑動(dòng)接觸應(yīng)力下白亮蝕層的形成、本質(zhì)及作用”和“厚板和鍛件用純凈高強(qiáng)度準(zhǔn)貝氏體鋼中氫擴(kuò)散與氫脆機(jī)理”，國家“新世紀(jì)百千萬人才”計(jì)劃項(xiàng)目，教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”支持計(jì)劃項(xiàng)目“長壽命提速／高速鐵路轍叉制造關(guān)鍵技術(shù)”，國家中小企業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目“高錳鋼轍叉與碳鋼鋼軌焊接材料模鍛制造”，鐵道部重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“高錳鋼轍又與碳鋼鋼軌焊接的研究”，河北省首屆杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目“高速鐵路貝氏體鋼轍又及其宏微觀力學(xué)研究”，河北省自然基金項(xiàng)目“奧氏體鋼耐磨性能的納米壓痕參量的表征”和“高錳鋼的熱塑性及其再結(jié)晶行為”，以及10余項(xiàng)中鐵山橋集團(tuán)有限公司企業(yè)委托項(xiàng)目。完成這些項(xiàng)目，作者取得的研究成果有：國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)“耐磨奧氏體錳鋼化學(xué)成分和熱加工工藝優(yōu)化”，教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)“長壽命提速／高速鐵路轍叉熱加工工藝”，鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)“高錳鋼轍叉與鋼軌閃光接觸焊”和國家機(jī)械工業(yè)局科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)“系列耐磨奧氏體錳鋼及其微觀結(jié)構(gòu)”。共獲得相關(guān)發(fā)明專利20多項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文100余篇。以上研究成果構(gòu)成了本書寫作的基礎(chǔ)?！　”緯舶?章。第1章主要介紹了鐵路轍叉結(jié)構(gòu)和發(fā)展歷史；第2章介紹了用于制造轍叉的高錳鋼、貝氏體鋼和珠光體鋼；第3章介紹了高錳鋼轍叉熱加工技術(shù)，其中包括高錳鋼轍叉的鑄造、熱處理、鍛造和焊接等熱加工技術(shù)；第4章介紹了貝氏體鋼轍叉熱加工技術(shù)，其中包括貝氏體鋼轍叉的鍛造、熱處理和焊接等熱加工技術(shù)；第5章介紹了珠光體鋼轍叉熱加工技術(shù)，其中包括珠光體鋼轍叉鍛造、熱處理和焊接等熱加工技術(shù)；第6章從材料及其熱加工技術(shù)角度探討了今后鐵路轍叉的研究趨勢(shì)。書中介紹的鐵路轍叉用高錳鋼、中低碳貝氏體鋼和高碳珠光體鋼的內(nèi)容，完全是針對(duì)它們用于制造鐵路轍叉的化學(xué)成分及其相關(guān)的熱加工工藝技術(shù)，而沒有介紹這些材料作為其他工程應(yīng)用的化學(xué)成分及其熱加工技術(shù)，也沒有涉及奧氏體鋼、貝氏體鋼和珠光體鋼的基本理論的內(nèi)容。因此，該書是專門針對(duì)鐵路轍叉鋼及其熱加工技術(shù)方面的著作，供從事鐵路轍叉鋼和熱加工工藝技術(shù)的研究人員和工程技術(shù)人員參考。

內(nèi)容概要

　　《轍叉鋼及其熱加工技術(shù)》在分析現(xiàn)有國內(nèi)外關(guān)于轍叉鋼及其熱加工制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者在本研究領(lǐng)域的研究成果，總結(jié)出先進(jìn)材料及其熱加工技術(shù)，進(jìn)而提出轍叉鋼及其熱加工技術(shù)應(yīng)用方面需要進(jìn)一步研究的問題?！掇H叉鋼及其熱加工技術(shù)》共6章，主要介紹用于制造鐵路轍叉的高錳鋼、貝氏體鋼和珠光體鋼；高錳鋼轍叉熱加工技術(shù)，包括高錳鋼轍叉的鑄造、熱處理、鍛造和焊接等熱加工技術(shù)；貝氏體鋼轍叉熱加工技術(shù)，包括貝氏體鋼轍叉的鍛造、熱處理和焊接等熱加工技術(shù)；珠光體鋼轍叉熱加工技術(shù)，包括珠光體鋼轍叉的鍛造、熱處理和焊接等熱加工技術(shù)。最后從材料及其熱加工技術(shù)角度探討了今后轍叉鋼的研究展望等?！　　掇H叉鋼及其熱加工技術(shù)》可供從事鐵路轍叉材料及其熱加工工藝技術(shù)的研究人員和T程技術(shù)人員參考。

作者簡介

　　張福成，吉林省蛟河縣人，1964年8月出生，民盟盟員。哈爾濱工業(yè)大學(xué)金屬材料專業(yè)博士，英國牛津大學(xué)高級(jí)訪問學(xué)者?，F(xiàn)為燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人。國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國家“新世紀(jì)百千萬人才”和教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”，國務(wù)院特貼專家。首屆河北省杰出青年科學(xué)基金獲得者，河北省有突出貢獻(xiàn)中青年專家和首屆秦皇島市杰出人才。先后獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng)，發(fā)明專利30多項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文180余篇。

書籍目錄

前言第1章 轍叉發(fā)展歷史1.1 高錳鋼轍叉1.2 貝氏體鋼轍叉1.3 珠光體鋼轍叉參考文獻(xiàn)第2章 轍叉鋼2.1 高錳鋼2.1.1 高錳鋼轍叉材料標(biāo)準(zhǔn)2.1.2 高錳鋼轍叉基本化學(xué)組成2.1.3 高錳鋼轍叉再合金化2.2 貝氏體鋼2.2.1 貝氏體鋼轍叉材料規(guī)范2.2.2 貝氏體鋼轍叉化學(xué)成分2.3 珠光體鋼參考文獻(xiàn)第3章 高錳鋼轍叉熱加工技術(shù)3.1 高錳鋼轍叉鑄造3.1.1 高錳鋼轍叉鑄造標(biāo)準(zhǔn)3.1.2 高錳鋼轍叉熔煉3.1.3 高錳鋼轍叉造型3.1.4 高錳鋼轍叉澆注和凝固3.2 高錳鋼轍叉熱處理3.2.1 高錳鋼轍叉熱處理標(biāo)準(zhǔn)3.2.2 高錳鋼轍叉固溶處理-l3.2.3 高錳鋼轍叉滲碳強(qiáng)化3.2.4 高錳鋼轍叉爆炸硬化3.2.5 高錳鋼轍叉激光強(qiáng)化3.2.6 高錳鋼轍叉熱處理缺陷3.3 高錳鋼轍叉鍛造3.3.1 高錳鋼鍛造溫度3.3.2 高錳鋼鍛造比3.3.3 高錳鋼鍛后組織和力學(xué)性能3.4 高錳鋼轍叉的焊接3.4.1 高錳鋼轍叉的焊接標(biāo)準(zhǔn)3.4.2 高錳鋼轍叉與碳鋼鋼軌的焊接3.4.3 高錳鋼轍叉與碳鋼鋼軌的焊接材料3.4.4 高錳鋼轍叉與碳鋼鋼軌焊接接頭的組織和性能3.4.5 高錳鋼轍叉堆焊3.4.6 高錳鋼轍叉堆焊材料3.4.7 高錳鋼轍叉堆焊層組織和性能3.4.8 高錳鋼轍叉閃光對(duì)焊焊接數(shù)值模擬參考文獻(xiàn)第4章 貝氏體鋼轍叉熱加工技術(shù)4.1 貝氏體鋼轍叉熔煉_4.2 貝氏體鋼轍叉鍛造4.3 貝氏體鋼轍叉熱處理4.3.1 貝氏體鋼轍叉的鍛后熱處理4.3.2 貝氏體鋼轍叉最終熱處理4.3.3 貝氏體鋼轍叉組織和性能4.4 貝氏體鋼轍叉焊接4.4.1 貝氏體鋼轍叉與碳鋼鋼軌焊接4.4.2 貝氏體鋼轍叉與碳鋼鋼軌焊接材料4.4.3 貝氏體鋼轍叉與鋼軌焊接接頭組織與性能4.4.4 貝氏體鋼轍叉堆焊參考文獻(xiàn)第5章 珠光體鋼轍叉熱加工技術(shù)5.1 珠光體鋼轍叉鍛造5.1.1 心軌和翼軌結(jié)構(gòu)5.1.2 翼軌鍛造5.1.3 尖軌鍛造5.1.4 翼軌軋制5.2 珠光體鋼轍叉的熱處理5.2.1 珠光體鋼轍叉熱處理標(biāo)準(zhǔn)5.2.2 珠光體鋼轍叉熱處理工藝5.3 珠光體鋼轍叉的焊接5.3.1 珠光體鋼轍叉焊接標(biāo)準(zhǔn)5.3.2 珠光體鋼轍叉焊接5.3.3 珠光體鋼轍叉堆焊參考文獻(xiàn)第6章 轍叉鋼及熱加工技術(shù)研究展望6.1 轍叉鋼6.1.1 高氮奧氏體錳鋼6.1.2 高鋁硬貝氏體鋼6.1.3 新型貝氏體鋼6.1.4 新型高錳奧氏體鋼6.2 轍叉鋼熔煉6.3 轍叉鋼鍛造6.4 轍叉鋼熱處理6.5 轍叉鋼預(yù)硬化6.6 轍叉鋼的微細(xì)觀理論6.6.1 滾動(dòng)接觸應(yīng)力條件下的宏微觀力學(xué)6.6.2 滾動(dòng)接觸疲勞機(jī)理參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

　　轍叉是使車輪由一股鋼軌通過另一股鋼軌的軌線的平面交叉設(shè)備，主要由翼軌、心軌及連接零件組成。在英語中轍叉可以翻譯成“crossing”，也可以翻譯成Frog，通常，英國使用“crossing”一詞，其他國家使用“Frog”一詞?！　“凑战Y(jié)構(gòu)，轍叉可以分為固定型和活動(dòng)型轍叉。固定型轍叉又分為整體鑄造型和拼裝型轍又。整體鑄造轍又通常是指高錳鋼鑄造轍叉；而拼裝轍叉主要是指以珠光體鋼、高錳鋼或貝氏體鋼為心軌，以珠光體鋼或貝氏體鋼為翼軌，通過高強(qiáng)螺釘組裝而成的轍叉?；顒?dòng)型轍又有3種形式：可動(dòng)心軌轍叉、可動(dòng)翼軌轍又和活動(dòng)叉心轍叉。后兩種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，穩(wěn)定性差，一般很少使用，世界各國普遍使用的活動(dòng)型轍叉都是可動(dòng)心軌轍又?！　?0世紀(jì)90年代，世界上著名的鐵路轍叉制造商——奧地利VAE公司從性價(jià)比的角度考慮，給出了選擇鐵路轍叉時(shí)應(yīng)該遵循的原則，并繪制了圖表，如圖1-1所示，這是他們根據(jù)大量的統(tǒng)計(jì)分析和研究工作得出的結(jié)果，至今仍具有很好的使用參考價(jià)值。由圖1-1可以看出，運(yùn)行速度較低和運(yùn)量較少的情況下，

圖書封面

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