随着列车运行速度的提高,对铁道和列车的性能均提出了更高更严的要求。列车的车轴是其行走部分的重要构件,因此材料的综合力学性能尤其是疲劳性能不仅决定了列车可以运行的速度,还直接影响到列车运输的安全。

目前由济南铂鉴试验机厂家自主研发的疲劳试验机已经在高速重载机车上广泛使用。然而对该种材料的常温疲劳性能的研究却很少。在试验的基础上,对该材料的常温疲劳特性及淬火冷却温度场进行了研究。 借助疲劳试验机、扫描电子显微镜等力学及微观测试方法,从EA4T钢的常规力学性能及显微组织、断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率和门槛值以及EA4T钢的高周疲劳等方面对EA4T车轴钢开展了系统研究,通过研究得到车轴钢表面、R/2、心部不同部位先共析铁素体块的尺寸、含量等微观组织的区别。对车轴钢表面、R/2、不同部位的断裂韧性、裂纹扩展速率、高周疲劳性能的研究结果表明,车轴表面的疲劳性能、尤其是裂纹扩展速率、优于R/2处,并随距表面距离的增大力学性能逐步降低本文分别从单调加载和循环加载两方面,研究了裂纹萌生及扩展的规律,并分析显微组织对疲劳性能的影响,提出了提高EA4T车轴钢疲劳寿命的途径。