任 武，李益华，吴运新，张赵威

（中南大学机电工程学院高性能复杂制造国家重点实验室，长沙410083）

0 引 言

近年来我国城市轨道交通和铁路建设迅速发展，列车数量不断增加，列车是由车厢、车身、车轴、车轮等组成的多体系统，车轴是重要的承载部件，对其强度的要求很高。热处理是车轴生产工艺中的重要环节。热处理后车轴内部应力场会发生变化，表面和内部的残余应力会降低车轴的强度，因此研究车轴淬火应力场的变化及其分布规律对车轴的工艺改进、强度提高具有重大意义。

马春宇等［1］研究了DC53模具钢调质处理后组织场和应力场的变化，为此类材料的热处理提供了参考；沈豪［2］讨论了地铁列车转向架开裂的失效形式，并提出了提高其强度的措施；鞠明等［3］利用X射线法测得了AM1镍基单晶合金表面残余应力的分布规律；封全保等［4］得出了车轴低温淬火后的表面应力分布规律；何庆复［5］对列车车轴喷涂镍铬涂层的微观组织进行了研究，得到了其在阻止裂纹扩展方面的作用；温宝利［6］分析了列车车轴的开裂机理，得出了不同腐蚀介质对列车车轴开裂的影响；田合强分析了不同计算方法对列车车轴强度的影响［7］；Bouvaist在研究淬火热应力场时采用了热弹性和塑性模型，获得了比较准确的淬火残余应力［8-10］；王晓东［11］对高速列车制动盘的温度场和热应力场进行了数值模拟，为材料的选取和强度分析提供了参考。可见，前人研究了包括轴类在内的不同零件的组织场和温度场，但对35CrMo车轴的组织场和应力场，以及车轴在盐水中淬火后表层和内部残余应力的分布规律未见报道。……