车轮轮辋周向裂纹原因分析
2020-09-15徐会文李树林
徐会文 李树林 张 磊 李 岩 姚 鹏
(太原重工轨道交通设备有限公司,山西030032)
辗钢整体车轮由钢锭或连铸坯经加热锻造、辗轧而成,并经过淬火、回火热处理工艺,具有强度高、韧性好、自重轻、安全可靠等特点[1],能适应重载和高速的要求,被广泛应用在客车、货车、机车、城轨、地铁等轨道车辆中。作为轨道车辆走行部最关键的部件之一,车轮承载了车辆的全部运动载荷,其产品质量直接关系到轨道车辆的行车安全[2]。
我公司生产的某型车轮进行成品磁粉检测时发现,该批次部分车轮外侧轮辋面上存在多处长短不一的周向缺陷磁痕(图1),最小长度3 mm,最大长度11 mm。进一步统计发现该批次所有车轮的缺陷部位均分布在外侧轮辋圆周上,使用裂纹深度测试仪对缺陷磁痕深度进行测量,磁痕深度均在10 μm~40 μm范围内,随机取2处不连续性磁痕进行打磨,打磨深度约0.4 mm后,不连续性磁痕显示完全消除。为确定该裂纹的性质和产生原因,对缺陷产生部位进行了解剖分析。
1 实验过程
1.1 低倍试验
在车轮轮辋裂纹部位取轮辋径向低倍试样,进行截面热酸浸试验,结果如表1所示。试验结果表明,低倍试片组织致密,符合标准要求。无明显的偏析,无肉眼可见的宏观缺陷,如图2所示。
1.2 微观试验
1.2.1 组织和晶粒度

图1 外侧轮辋面周向缺陷磁痕显示Figure 1 Magnetic particle indication of circumference defect on outer rim

表1 截面热酸浸试验结果Table 1 Test results of cross section hot acid pickling

图2 轮辋截面低倍宏观形貌Figure 2 Macroscopic morphology of rim section
对轮辋基体组织分析可知,车轮组织为珠光体+少量铁素体,晶粒度7.0级,见图3、图4。这说明车轮的热处理状态正常,组织和纯净度符合标准要求。……
