道岔轨头内部伤损形貌及组织的研究分析

摘要

高速道岔是高速铁路轨道结构的关键,其结构与状态对列车运行安全和运行品质具有重大影响.道岔尖轨的制造涉及到锻压 、热处理 、机加工等多个环节,是影响道岔平顺性以及安全性的关键部件.因此,对尖轨伤损的形貌及组织进行分析,对处理今后线路上类似的伤损问题具有指导意义.根据超声波探伤发现,某铁路道岔直尖轨轨头内部存在重伤,实验主要从宏观和微观两个方面进行了检验分析.通过对伤损的宏观形貌观察,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱成分分析仪及金相显微镜等设备对伤损组织进行了微观观察及分析,缺陷区域可看到清晰的晶界及大量的细小孔洞,孔洞边缘光滑,有金属熔融特征,在断口表面还分布着一些融化后再凝固形成的枝晶形貌,枝晶上条状析出物的S、Mn元素含量非常高,为以MnS为主的夹杂物,在缺陷区域还存在沿过烧组织晶粒开裂的裂纹.缺陷区域金相组织的晶粒粗大不均,其中粗晶粒组织晶粒度大小为4.5级,细晶粒组织晶粒度大小为7.5级.以上实验分析结果表明:在伤损直尖轨的加工过程中,由于温度控制不当导致跟端变形过渡区的轨头内部组织出现了过热及局部过烧现象,最终形成重型伤损.