【摘 要】
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尖轨作为道岔的重要部件,工作环境恶劣,易出现表面磨损、剥离掉块等缺陷。激光熔覆技术作为特有的改性机制,可以显著提高尖轨表面的硬度,从而提高其表面耐磨性,减少表面伤损,
【机 构】
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中国铁路沈阳局集团有限公司科学技术研究所; 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室; 上海岳乾激光有限公司;
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尖轨作为道岔的重要部件,工作环境恶劣,易出现表面磨损、剥离掉块等缺陷。激光熔覆技术作为特有的改性机制,可以显著提高尖轨表面的硬度,从而提高其表面耐磨性,减少表面伤损,延长尖轨使用寿命。本文通过半导体激光熔覆工艺,在U71Mn道岔尖轨表面制备了Fe-W-Cr铁基复合激光熔覆层。对熔覆层的组织形貌、物相及元素进行了检测,并对其硬度、冲击性能与摩擦磨损等力学性能进行了分析。研究结果表明:铁基熔覆层无明显缺陷且与道岔尖轨形成冶金结合,熔覆层内大部分区域为树枝晶,在晶界处分布着网状的碳化物;熔覆层的平均维氏硬度为876.8HV(尖轨用钢252.3HV);冲击韧性为2.3J/cm2;熔覆层的平均摩擦系数为0.31(岔尖轨用钢0.63),在同等摩擦条件下,铁基熔覆层的磨损量为0.0043 g,仅为道岔尖轨用钢(0.0408g)的10.54%。本工艺使得道岔尖轨表面的硬度及耐磨性能得到显著的提高,从而使得其服役性能得到明显改善。
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