概述

450km时速钢轨珠光体相变行为及其强韧化机理研究，要求钢铁研究院校

需求详情

背景：时速400公里铁路基础设施技术创新和综合试验段建设取得重要进展，对钢轨材料提出了更高级别的服役需求。综合现有高速铁路钢轨服役过程中存在的擦伤、斜裂纹等伤损，需要通过研究揭示钢轨强韧性匹配机理、开展钢轨组织精细调控、综合优化钢轨的强度和韧性，提升抗擦伤和抗疲劳性能，为更高速铁路的发展提供高性能钢轨。需求描述: 1）开展珠光体等温相变行为研究，建立合金成分-相变温度-晶界珠光体厚度-相变时间数据库；研究连续冷却过程中的珠光体团与团簇的形核、长大机制，分析珠光体片层生长过程中合金配分行为。2）基于实验研究，建立珠光体相变动力学模型，计算珠光体相变开始温度、片层间距、珠光体/奥氏体界面迁移速率；分析合金含量、冷却速率、等温温度等参数对珠光体相变动力学行为的影响规律.完成等温处理试样的珠光体亚结构表征分析，包括成分分析（铁素体、渗碳体片层合金含量）和形貌分析（片层间距与片层厚度、团与团簇尺寸、碳化物形貌等），建立珠光体组织特征参数与强度/硬度的关系模型。3）建立具有不同合金成分、珠光体亚结构的试样的断裂韧度KIC与CharpyU型冲击功之间的定量关系模型，基于断口形貌分析确定断裂类型、方式和断裂失效性质，揭示控制珠光体钢轨断裂韧性的关键微观组织参数。4）确定珠光体钢轨强度/硬度与疲劳性能匹配和优化的合金成分、生产工艺的优化设计方案。技术要求：提供项目技术报告，包括珠光体相变行为机理与相变动力学模型；珠光体微观组织特征参数与强度/硬度的关系模型；珠光体组织断裂韧性及其与CharpyU型冲击韧性的关系模型。为450km时速“室温冲击功KU2≥20J、-20℃断裂韧性KIC≥40MPa　m1/2”珠光体钢轨的研制提供一个合金成分与生产工艺的优化设计方案。