亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        我國軌道交通齒輪材料及熱處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

        2021-12-04 08:14:16金海寧喬建勇
        失效分析與預(yù)防 2021年5期
        關(guān)鍵詞:滲碳淬火動車組

        文 超, 莊 軍, 金海寧, 喬建勇

        (中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司,江蘇 常州 213011)

        0 引言

        從1958年起,我國鐵路工業(yè)開始邁上了內(nèi)燃機(jī)車國產(chǎn)化和電力機(jī)車“從無到有”的歷史進(jìn)程中[1-2],到2018年7月1日,16輛長編組“復(fù)興號”動車組首次投入運(yùn)營,這標(biāo)志著我國鐵路行業(yè)獲得了長足的進(jìn)步。正是這60多年來幾代鐵路人艱苦奮斗,鐵路裝備實現(xiàn)了在內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車、高速動車組、城軌地鐵和有軌電車等領(lǐng)域多個突破[3-4],其中“復(fù)興號”動車組標(biāo)志著我國軌道交通裝備實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,奠定了軌道交通裝備參與國際競爭的堅實基礎(chǔ)。

        齒輪作為齒輪傳動系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換與傳遞的核心部件[5],隨著軌道交通裝備的快速發(fā)展,其技術(shù)需求也越來越苛刻。以中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司為代表的國內(nèi)軌道交通齒輪制造商,基本滿足目前軌道交通齒輪的發(fā)展需求。但是,隨著我國軌道交通裝備參與國際化競爭,以及400 km/h高速動車組的開發(fā),軌道交通齒輪需要進(jìn)一步提升高性能,保證高可靠性和超長壽命。即針對齒輪超高周疲勞(疲勞周次達(dá)到1010次)、輕量化和使用壽命精確控制等需求,齒輪材料和熱處理技術(shù)與之對應(yīng)關(guān)系還需要深入研究,如缺乏超高周疲勞對應(yīng)的冶金質(zhì)量核心指標(biāo)要求,缺乏高接觸疲勞強(qiáng)度和高彎曲疲勞強(qiáng)度的熱處理工藝技術(shù)等。

        為此,齒輪材料作為保障齒輪性能的基礎(chǔ)技術(shù)和熱處理作為保障齒輪性能的核心技術(shù),都需要進(jìn)一步提升去滿足軌道交通齒輪的技術(shù)發(fā)展需求。本文概括軌道交通齒輪材料熱處理技術(shù)發(fā)展歷程,分析齒輪用鋼冶金質(zhì)量、熱處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,指出軌道交通齒輪用鋼內(nèi)在質(zhì)量提升、面向齒輪性能需求的熱處理關(guān)鍵工藝技術(shù)是提升我國軌道交通齒輪行業(yè)競爭力的關(guān)鍵途徑和產(chǎn)品升級的核心技術(shù)。

        1 軌道交通齒輪性能需求概況

        齒輪傳動在軌道交通裝備的應(yīng)用主要分為3個類型:動力集中型、動力分散型和非平行傳動型。其中,動力集中型主要以DF系列、SS系列、ND系列、HX系列等機(jī)車為主,動力分散型主要以CRH系列、CR系列等動車為主,非平行傳動型主要以城市低地板車為主。

        軌道交通齒輪性能是由其運(yùn)行工況所決定的。其中,動力集中型齒輪箱以大功率重載牽引為特點,主要技術(shù)指標(biāo)是牽引功率和軸重。動力分散型齒輪箱則以速度高為特點。另外,軌道齒輪傳動還需要在大坡度、大溫差、廣跨度、長時間運(yùn)行等復(fù)雜多變工況條件下工作。綜合使用工況特點,軌道交通齒輪主要需求如下:

        1)高可靠性。目前,“復(fù)興號”高鐵成為了我國軌道交通領(lǐng)域一張靚麗的國家名片,人們對其舒適性、安全性、準(zhǔn)時等方面提出了非常高的期望。尤其是安全和準(zhǔn)時率已經(jīng)成為了人們出行的一種生活習(xí)慣,這需要齒輪的高可靠性來支撐和保障。

        2)超長壽命。隨著軌道交通裝備環(huán)保、節(jié)能要求等提出,以及高速動車組運(yùn)行速度達(dá)到350 km/h,齒輪運(yùn)行周次已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了5×107次。

        3)高承載能力。以電力機(jī)車齒輪為例,機(jī)車牽引功率從SS1型電力機(jī)車的3600 kW提升到了HXD2F的9600 kW,軸重則從SS1型電力機(jī)車的22 t提升到了 HXD2F的 30 t。但是,齒輪模數(shù)卻從12 mm降低至9 mm,這對齒輪提出了嚴(yán)苛的承載能力要求。

        2 軌道交通齒輪用鋼發(fā)展概況

        為了滿足軌道交通齒輪性能需求,軌道交通齒輪用鋼也在不斷地進(jìn)行提升。提升方向主要集中在成分體系和冶金質(zhì)量。

        2.1 成分體系的發(fā)展

        在20世紀(jì)50~70年代,機(jī)車牽引齒輪滲碳淬火用鋼選擇了20CrMnMo、15CrNi6等滲碳合金鋼,70~80年代短暫使用過 18CrMnTi、20CrMnTi、30CrMnTi等合金鋼;但是,由于18CrMnTi心部強(qiáng)度不夠、30CrMnTi機(jī)車齒輪心部韌性太差,容易造成機(jī)車齒輪的早期失效。隨后在1980年代末期開始從CrMnTi成分體系改換成了20CrMnMo、15CrNi6等。其中Cr-Ni系材料大都是當(dāng)時引進(jìn)新型機(jī)車所帶來的一些材料,這類材料Ni含量較高,具有較好的綜合力學(xué)性能和疲勞性能。如朱芳等[6]研究了12CrNi3、15CrNi6、20CrMnMo鋼的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度,12CrNi3和15CrNi6的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度都比20CrMnMo高。另外,馬鞍山鋼鐵股份有限公司與中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所聯(lián)合開發(fā)的16Cr2Ni2A也具有優(yōu)越的彎曲疲勞和接觸疲勞性能[7]。

        2005年,隨著第五代電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車的開發(fā),更高強(qiáng)度的齒輪材料開始使用,如美國的43B17和8822H、德國的17CrNiMo6和18CrNiMo7-6、中國的20Cr2Ni4。這些材料具有優(yōu)越的綜合性能,同時具有較好的疲勞性能。如莊軍等[8]研究了17CrNiMo6、20Cr2Ni4、18CrNi8的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度,與20CrMnMo相比,前者具有更好的彎曲疲勞強(qiáng)度,達(dá)到了ISO標(biāo)準(zhǔn)疲勞極限框圖中的上限,同時4種材料的接觸疲勞強(qiáng)度均在疲勞極限框圖的上限。劉聰敏等[9-10]研究8822H的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)8822H具有較高的接觸疲勞強(qiáng)度。2014年,為了應(yīng)對30T及以上軸重的重載機(jī)車齒輪材料的開發(fā),中車戚墅堰所開發(fā)20CrNi3Mo材料,其比18CrNiMo7-6和20Cr2Ni4具有更加優(yōu)越的淬透性、滲碳工藝性和疲勞性能等[11]。

        感應(yīng)淬火齒輪用鋼的發(fā)展也是與感應(yīng)淬火工藝密切相關(guān)的。為了獲得沿齒廓的硬化層深度,通常可以采用整體感應(yīng)淬火和沿齒廓(或沿齒根)感應(yīng)淬火。

        針對整體感應(yīng)淬火材料的研究主要應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)車齒輪。1966年,針對鐵路行業(yè)采用45、40Cr進(jìn)行整體淬火以生產(chǎn)衛(wèi)星內(nèi)燃機(jī)車第三輔助傳動軸齒輪[12]。1975年,李秀典等系統(tǒng)研究了低淬透性鋼55DTi和60DTi。試驗證明,采用低淬鋼全齒廓感應(yīng)加熱淬火制造的中變速箱從動齒輪,其抗疲勞性能分別超過18CrMnTi鋼滲碳淬火齒輪和42CrMo鋼逐齒感應(yīng)加熱淬火齒輪的41%和70%[13]。ND5型內(nèi)燃機(jī)車的引進(jìn),其牽引齒輪采用的45鋼整體感應(yīng)淬火技術(shù)[14]。

        針對沿齒廓(或沿齒根)感應(yīng)淬火材料的研究則主要應(yīng)用于機(jī)車牽引從動齒輪。內(nèi)燃機(jī)車牽引齒輪最初采用的45CrNi,1964年,為節(jié)約稀缺元素Ni,開發(fā)了42CrMo進(jìn)行替代該材料。1971年,開發(fā)了42MnMoV材料,該材料的淬透性能,以及疲勞、多次沖擊等項性能,達(dá)到或超過了42CrMo[15-16]。為了進(jìn)一步提高強(qiáng)度,馬鞍山鋼鐵公司聯(lián)合中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所開發(fā)了50CrMo材料,該材料具有更加優(yōu)越的疲勞性能[17]。

        我國主要軌道交通齒輪用鋼情況見表1,可以看出,滲碳淬火用鋼主要包括Cr-Mn-Mo系、Cr-Ni系、Cr-Ni-Mo系等,感應(yīng)淬火用鋼主要包括45CrNi、42CrMo、42MnMoV、50CrMo等。

        表1 我國主要的軌道交通齒輪用鋼Table 1 Main steels for rail transport gears in China

        2.2 冶金質(zhì)量的發(fā)展

        軌道交通齒輪的承載能力、疲勞壽命與齒輪用鋼的冶金質(zhì)量有著密切的聯(lián)系。軌道交通齒輪冶金質(zhì)量的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下3個方面:

        1)純凈度。

        冶煉方式的轉(zhuǎn)變對純凈度有著較大的影響,軌道交通齒輪用鋼冶煉方式從轉(zhuǎn)爐+真空脫氣爐煉鋼,轉(zhuǎn)變成電爐、鋼包精煉爐和真空脫氣爐煉鋼。通過該方法,可以將鋼的O含量控制在20×10?6以下。

        純凈度的另外一個控制要點,則是控制非金屬夾雜物的類型和大小。圖1為2種類型非金屬夾雜物,是常見的超寬夾雜物,極大地影響軌道交通齒輪使用壽命。為了保證軌道交通齒輪超長壽命的需求,針對不同的使用工況,非金屬夾雜物的控制要求是不同的。表2為重載機(jī)車齒輪用鋼的非金屬夾雜物要求,可以看出,其對Ds類有較為嚴(yán)格的要求。表3為350 km/h高速動車組齒輪用鋼的非金屬夾雜物要求,相對于表2,其在A類、B類細(xì)系、Ds類和夾雜物總量上進(jìn)行加嚴(yán)。

        表2 重載機(jī)車齒輪用鋼的非金屬夾雜物含量要求Table 2 Content requirement of non-metallic inclusions of steels for heavy load locomotive gears

        表3 350 km/h 高速動車組齒輪用鋼的非金屬夾雜物含量要求Table 3 Content requirement of non-metallic inclusions in gear steels for 350 km/h high speed EMU

        圖1 2種典型的非金屬夾雜物Fig.1 Two typical kinds of non-metallic inclusions

        2)淬透性。

        淬透性及其帶寬是影響齒輪熱處理變形的重要指標(biāo)。壓縮淬透性帶寬的范圍,可以有效降低滲碳淬火變形的分散度,從而提高齒輪產(chǎn)品的一致性[18]。為了保證軌道交通齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量一致性,通常需要對淬透性有嚴(yán)格的要求。圖2為高速動車組齒輪用鋼在J20點硬度的Xbar-R控制圖。由圖可知,高速動車組齒輪材料J20硬度范圍為 HRC 35.21~40.38,偏差在 HRC 5,有效地控制了高速動車組齒輪的熱處理變形均勻性。當(dāng)硬度值低于LCL時,意味著熱處理變形規(guī)律發(fā)生變化,需要相應(yīng)地調(diào)整淬火工藝。

        圖2 高速動車組齒輪用鋼J20硬度Xbar-R控制圖Fig.2 Xbar-R control chart of J20 hardness of gear steel for high speed EMU

        3)均勻一致性。

        軌道交通齒輪用鋼的均勻一致性的內(nèi)涵主要包括晶粒度、成分偏析和帶狀組織。圖3為滲碳淬火鋼晶粒度的典型形貌,圖中顯示其晶粒度存在少量的大顆粒晶粒。這種混晶晶粒度將會嚴(yán)重影響齒輪硬化層顯微組織均勻性,從而影響軌道交通齒輪的疲勞強(qiáng)度。為此,針對軌道交通齒輪用鋼的晶粒度大小和混晶水平也有了更高的要求。

        圖3 滲碳淬火鋼晶粒度的典型形貌Fig.3 Typical morphology of grains of carburized hardened steel

        目前,通過鋼包精煉爐和真空脫氣爐煉鋼,可以將軌道交通用鋼的同一批次鋼的C成分波動控制為±0.01%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),Mn的波動為±0.05%,Cr的波動為±0.05%,Ni的波動為±0.04%,Mo的波動為±0.01%。同時,化學(xué)成分批次波動性是控制軌道交通齒輪用鋼批次均勻性的重要指標(biāo)。圖4為高速動車組齒輪用鋼C含量Xbar-R控制圖。由圖可知,實際生產(chǎn)過程中,高速動車組的含碳量波動范圍為 0.1568%~0.1882%,從而可以較好地控制高速動車組層深的均勻性。當(dāng)含碳量超過UCL時,意味著層深有超深的可能,需要調(diào)整熱處理工藝。

        圖4 高速動車組齒輪用鋼碳含量Xbar-R控制圖Fig.4 Xbar-R control chart of carbon content of gear steel for high speed EMU

        帶狀組織也是影響軌道交通齒輪均勻一致性的重要指標(biāo)。華公平[19]、楊晟[20]等分別針對20CrNi2Mo和8822H材料的帶狀組織的產(chǎn)生和消除進(jìn)行相關(guān)研究,并認(rèn)為高溫正火可以有效抑制帶狀組織的產(chǎn)生。

        2.3 軌道交通用齒輪鋼標(biāo)準(zhǔn)的建立

        以高速鐵路為代表的軌道交通在我國得到了飛速發(fā)展,截止2020年底,我國高速鐵路占全世界總里程的一半以上。由于我國沒有專門針對軌道交通用齒輪鋼的專用標(biāo)準(zhǔn),這為軌道交通齒輪用鋼帶來了給采購、生產(chǎn)、交貨、復(fù)驗等環(huán)節(jié)帶來了諸多不便。

        因此,由鋼鐵研究總院、中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院等單位負(fù)責(zé)編寫的YB/T 4741—2019《軌道交通用齒輪鋼》,進(jìn)一步規(guī)范我國軌道交通齒輪用鋼質(zhì)量,提高軌道交通齒輪的質(zhì)量水平。

        3 軌道交通齒輪熱處理技術(shù)發(fā)展概況

        3.1 滲碳淬火技術(shù)的發(fā)展

        軌道交通齒輪的滲碳工藝一直以氣體滲碳淬火為主,隨著氣體滲碳技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展,氣體滲碳工藝的可控程度發(fā)生了根本的變化。20世紀(jì)60年代,氣體滲碳通常在JT-35型井式氣體滲碳爐中進(jìn)行,其以甲醇為稀釋劑,煤油為滲碳劑,生成吸熱式氣氛。碳勢的控制采用的是HQG-71A型紅外線CO2、CH4氣體分析儀進(jìn)行,但是由于外氣體分析儀控制的爐氣波動范周較大,存在爐內(nèi)碳勢無法控制、工藝不穩(wěn)定和滲碳質(zhì)量不高的缺點。1979年,柴佩英等[21]為了克服爐內(nèi)碳勢無法控制、工藝不穩(wěn)定和滲碳質(zhì)量不高的缺點,進(jìn)行了氧探頭的開發(fā)和應(yīng)用。1982,開發(fā)出了煤油?空氣可控氣氛滲碳工藝,該工藝具有操作簡便、控制可靠、滲碳速度快和成本低等特點[22]。為了進(jìn)一步降低滲碳成本和提高可靠性,在20世紀(jì)90年代,軌道交通領(lǐng)域初步引入了美國Surface井式滲碳爐和德國IPSEN多用爐,這些爐型在氮?dú)?甲醇為基礎(chǔ)上,添加異丙醇或丙烷,生成吸熱式氣氛。通過可控滲碳工藝的研究,中車戚墅堰所系統(tǒng)研究了馬氏體、內(nèi)氧化、碳化物等滲碳組織的控制技術(shù),并形成TB/T 2254—1991《機(jī)車牽引用滲碳硬齒輪金相檢驗標(biāo)準(zhǔn)》,該標(biāo)準(zhǔn)極大地促進(jìn)軌道交通齒輪滲碳淬火質(zhì)量的發(fā)展。

        2000年以后,合資品牌的密封式多用保護(hù)氣氛滲碳爐、井式保護(hù)氣氛滲碳爐等爐型大量使用,圖5為井式滲碳爐自動控制系統(tǒng)。這些設(shè)備的溫度和碳勢控制精度和穩(wěn)定性已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平,滲碳過程和工藝參數(shù)得到了嚴(yán)格的控制,保證了滲碳層碳濃度分布和金相組織級別滿足了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)用這些設(shè)備,可以針對滲碳工藝參數(shù)進(jìn)行精確控制技術(shù),并形成了機(jī)車牽引齒輪的直接淬火工藝技術(shù)[23]、深層滲碳工藝技術(shù)[24]、鹽浴淬火工藝技術(shù)[25]等。目前,生產(chǎn)的軌道交通滲碳淬火齒輪零件表面硬度可以穩(wěn)定地達(dá)到HRC 58~64。顯微組織則可以控制滲碳層的碳化物、殘余奧氏體、馬氏體含碳量等,且能穩(wěn)定地達(dá)到了ISO和AGMA標(biāo)準(zhǔn)的MQ級及以上齒輪的技術(shù)要求。

        圖5 井式滲碳爐自動控制系統(tǒng)Fig.5 Automatic control system of well-type carburizing furnace

        在滿足高性能的基礎(chǔ)上,軌道交通齒輪熱處理技術(shù)還在高溫滲碳、熱處理畸變控制、等溫淬火等方面進(jìn)行了深入的工藝研究。晁國強(qiáng)等[26]系統(tǒng)研究了重載齒輪熱處理畸變控制技術(shù),通過預(yù)備熱處理工藝優(yōu)化、去應(yīng)力退火、滲碳淬火工藝優(yōu)化控制,實現(xiàn)了高徑寬比大型齒輪的滲碳淬火后磨削量不超過0.35 mm。楊明華等[27]研究了18CrNiMo7-6滲碳齒輪180 ℃等溫鹽浴貝氏體淬火研究,發(fā)現(xiàn)滲碳等溫淬火單齒彎曲疲勞試驗高于普通滲碳油淬齒輪。顧亞桃等[28-29]研究了20Cr2Ni4和18CrNiMo7-6的奧氏體晶粒長大規(guī)律,并初步探討了高溫滲碳工藝。

        3.2 感應(yīng)淬火技術(shù)的發(fā)展

        為了獲得得全齒廓均勻硬化齒輪,形成了2個技術(shù)路線:一是整體感應(yīng)淬火,另外一個是單齒沿齒廓(齒根)感應(yīng)淬火。

        1)整體感應(yīng)淬火技術(shù)。1956年,鐵路行業(yè)就開始采用整體感應(yīng)淬火工藝用于機(jī)車牽引從動齒輪的表面硬化。1975,低淬透性鋼+整體感應(yīng)淬火技術(shù)日趨成熟,該技術(shù)采用2臺中頻加熱電源并聯(lián)供電,并采用整圈式淬火,獲得較好的齒輪,并于1975年裝車試用,效果良好,應(yīng)用在了東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車變速箱齒輪[30]。但是,隨著低淬透性鋼存在質(zhì)量不穩(wěn)定的問題,同時隨著機(jī)車齒輪直徑越來越大,感應(yīng)電源無法跟上,整體感應(yīng)淬火在20世紀(jì)90年代只有極少的應(yīng)用。隨著模數(shù)7 mm以下城軌、地鐵機(jī)車的發(fā)展,需要采用新型的整體雙頻感應(yīng)淬火技術(shù)[31]。這是由于雙頻感應(yīng)淬火技術(shù)可以解決中小模數(shù)齒輪采用中頻感應(yīng)淬火和高頻感應(yīng)淬火已出現(xiàn)的齒頂過燒和齒根硬化不足的缺點,并且降低了中小模數(shù)齒輪對原材料的要求,降低了成本。為此,中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所研究了整體雙頻感應(yīng)淬火齒輪的工藝研究,使用雙頻感應(yīng)淬火的齒輪單齒彎曲疲勞壽命和同規(guī)格的滲碳齒輪相當(dāng),并通過了120萬km的臺架試驗。

        2)單齒感應(yīng)淬火技術(shù)。單齒感應(yīng)淬火工藝是軌道交通領(lǐng)域研究的重點。1972年,南口機(jī)車車輛機(jī)械工廠系統(tǒng)研究了牽引從動齒輪齒根端部中頻埋油淬火,并摸索到了能滿足淬硬層要求的合適的感應(yīng)器和合適的工藝[32]。1984年,為了解決單回路單齒感應(yīng)器在全齒寬硬化存在不均勻的問題,南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所提出了采用雙回路感應(yīng)器和端面屏蔽技術(shù),可保證齒輪在二端面也能得到理想的淬硬層形狀[33]。

        隨著數(shù)控感應(yīng)機(jī)床的發(fā)展,軌道交通行業(yè)引進(jìn)了中頻感應(yīng)數(shù)控淬火機(jī)床,并應(yīng)用這些機(jī)床進(jìn)行了中頻感應(yīng)噴淬工藝研究。現(xiàn)可對齒輪進(jìn)行逐齒掃描中頻淬火,達(dá)到全齒廓淬硬效果,且淬火過程使用計算機(jī)程序控制,探針自動找正;并采用水基淬火介質(zhì)噴淬工藝,自動化程度高,質(zhì)量穩(wěn)定。徐向明等用漸開線仿齒形設(shè)計齒輪感應(yīng)器能夠成功淬出了沿齒廓均勻分布且連續(xù)、規(guī)則的硬化層[34]。另外,感應(yīng)器制造理念得到了極大的提升,目前感應(yīng)器制造采用精細(xì)化、模塊化制作,感應(yīng)器的的質(zhì)量也得到了保證[35]。圖6為模塊化的感應(yīng)器外形結(jié)構(gòu)圖。

        圖6 模塊化的感應(yīng)器外形結(jié)構(gòu)圖Fig.6 Structure diagram of modular sensor

        4 軌道交通齒輪材料熱處理技術(shù)發(fā)展趨勢

        隨著軌道交通領(lǐng)域向著“綠色、節(jié)能、環(huán)保、智能”的技術(shù)趨勢發(fā)展,軌道交通裝備在輕量化設(shè)計、檢修周期延長、綠色制造、全壽命周期管理等方面提出了系列要求。軌道交通齒輪則需要向“高承載能力、超長壽命、輕量化、綠色化”等方向發(fā)展,必然會對軌道交通齒輪材料和工藝有著更高的要求。為此,未來軌道交通齒輪材料熱處理工藝技術(shù)發(fā)展趨勢應(yīng)考慮3個結(jié)合,即材料工藝和產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)合,高可靠性與少無冗余的結(jié)合,少無畸變與表面強(qiáng)化技術(shù)的結(jié)合。具體表現(xiàn)在以下方面:

        1)齒輪用鋼方面,圍繞齒輪用鋼的高純凈度、高均勻性和低成本方面將會成為未來軌道交通一段時間的關(guān)注點。為了保證軌道交通齒輪超長壽命,低氧超純凈度齒輪鋼將會成為迫切需求。隨著連鑄裝備技術(shù)和工藝技術(shù)提升,高均勻的連鑄坯和連鑄連軋材將會應(yīng)用于軌道交通齒輪,用于提高齒輪產(chǎn)品的一致性和提高齒輪鋼的成材率。將齒輪用鋼和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)合,實現(xiàn)輕量化設(shè)計。

        2)熱處理工藝方面,需要面向軌道交通齒輪高承載能力和輕量化進(jìn)行突破。熱處理工藝應(yīng)朝著“綠色、精密、智能、創(chuàng)新”的方向進(jìn)行發(fā)展。需要密切跟蹤低壓滲碳?xì)獯慵夹g(shù)、激光淬火技術(shù)和整體雙頻感應(yīng)淬火技術(shù)的發(fā)展。需要建立精密的滲碳淬火技術(shù),實現(xiàn)少無畸變的滲碳淬火工藝開發(fā),建立軌道交通齒輪疲勞性能數(shù)據(jù)庫,結(jié)合精確的滲碳淬火工藝,達(dá)到高可靠性與少無冗余的結(jié)合。為了進(jìn)一步提高軌道交通齒輪的疲勞極限,需要在滲碳激光復(fù)合熱處理技術(shù)和多元復(fù)合滲碳技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究。

        3)熱處理裝備方面,需要實現(xiàn)滲碳淬火過程的自動化控制。同時,需要獲得滲碳淬火生產(chǎn)線運(yùn)行過程大數(shù)據(jù),建立多目標(biāo)控制的滲碳淬火控制模型,實現(xiàn)滲碳淬火工藝裝備的智能化控制。

        5 結(jié)束語

        縱觀60多年軌道交通齒輪材料熱處理技術(shù)的發(fā)展歷程,經(jīng)過廣大鐵路行業(yè)技術(shù)人員和從業(yè)者的艱辛努力,實現(xiàn)了軌道交通領(lǐng)域?qū)Α案咚?、重載”的技術(shù)需求。未來,隨著軌道交通領(lǐng)域向著“綠色、節(jié)能、環(huán)保、智能”的技術(shù)趨勢發(fā)展,必然會對軌道交通齒輪材料和工藝有著更高的要求。軌道交通齒輪材料在高純凈度、高均勻性、低成本方面逐漸發(fā)展,熱處理方面則會朝著強(qiáng)化齒輪疲勞能力、降低熱處理畸變、應(yīng)用熱處理智能裝備技術(shù)等方向進(jìn)行提升。

        猜你喜歡
        滲碳淬火動車組
        淬火礪劍
        一種新型爐管滲碳層檢測方法的應(yīng)用
        “95后”動車組女司機(jī)的首個春運(yùn)
        海峽姐妹(2020年2期)2020-03-03 13:36:34
        滲碳工藝的中國專利分析
        動車組BTM帶內(nèi)干擾的排查與整治
        淬火的目的
        淬火
        CRH3型動車組輪對壓裝曲線研究
        甲烷還原氧化球團(tuán)過程中的滲碳行為
        高速鐵路動車組站內(nèi)對標(biāo)停車難的研究
        久久精品久99精品免费| 国产精品无码无片在线观看3D| 亚洲AV小说在线观看| 精品亚洲在线一区二区| 久久久亚洲欧洲日产国码二区| 国产97色在线 | 亚洲| 亚洲AV无码成人精品区网页| 亚洲中文字幕亚洲中文| 水蜜桃在线观看一区二区| 久久午夜夜伦鲁鲁片免费无码 | 日本一区二区啪啪视频| 人妻中文字幕一区二区三区| 在线观看av网站永久| 精品人妻va出轨中文字幕| 无码一区久久久久久久绯色AV| 看中文字幕一区二区三区| 国产免费牲交视频| 又湿又黄裸乳漫画无遮挡网站| 亚洲欧美日韩中文v在线| 亚洲97成人精品久久久| 亚洲av日韩av女同同性| 亚洲av日韩av永久无码色欲| 久久精品国产亚洲AⅤ无码剧情| 国产精品一区二区久久久av| 亚洲av片在线观看| 狠狠色狠狠色综合| 色噜噜精品一区二区三区| 女优一区二区三区在线观看| 国产午夜精品理论片| 国产精品视频一区日韩丝袜| 国产偷闻女邻居av在线观看| 又湿又紧又大又爽a视频国产| 4444亚洲人成无码网在线观看 | 日本免费不卡一区| 亚洲av一二三四又爽又色又色| 77777亚洲午夜久久多喷| 丰满少妇被猛烈进入| 国产精品原创永久在线观看| 青青草激情视频在线播放| 性高湖久久久久久久久| 久久精品一品道久久精品9|