Page 83 - 理化检验-物理分册2022年第五期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202205016

60Si2CrA Ⅱ 型弹条断裂原因

杨彦飞,敬雄刚,赵红威,齐红梅
( 宝鸡市础石金属检测有限责任公司,宝鸡 721006 )

摘 要: 某线路中的 60Si2CrA 热轧弹簧圆钢 Ⅱ 型弹条在服役 6a多后断裂。采用宏观观察、 化
学成分分析、 硬度测试、 金相检验、 断口分析等方法对其断裂原因进行了分析。结果表明: 弹条表面
的防腐涂层剥落使其长时间暴露在腐蚀介质中, 并形成了腐蚀凹坑, 腐蚀凹坑降低了弹条疲劳强度
并引起应力集中, 裂纹在该处萌生并不断扩展, 最终发生腐蚀疲劳断裂。

关键词: Ⅱ 型弹条;腐蚀疲劳;腐蚀凹坑;失效分析

中图分类号: TG115 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 05-0067-03

Fracturereasonof60Si2CrAt yp eⅡs p rin gbar
,

Q
YANGYanfei , JINGXion gg an g ZHAOHon g wei , IHon g mei

( Bao j iChushiMetalTestin gCo. , Ltd. , Bao j i721006 , China )

Abstract : Thet yp eIIs p rin gbarof60Si2CrAhotrolleds p rin g roundsteelinacertainlinefracturedafter

morethan 6 y ears ofservice.Thefracturereasons wereanal y zed b y macrosco p ic observation , chemical

com p ositionanal y sis , hardnesstest , metallo g ra p hicexaminationandfractureanal y sis.Theresultsshowthatthe

anti-corrosioncoatin gonthesurfaceofthebulletstri pwasp eeledoff , which madeitex p osedtothecorrosive

mediumforalon g timeandformscorrosionp its.Thecorrosionp itsreducedthefati g uestren g thofthebullet

stri pandcausedstressconcentration.Thecracksinitiatedandp ro p a g atin ghere , andfinall y thecorrosionfati g ue

fractureoccurrin g .

Ke y words : t yp eⅡ s p rin gbar ; corrosionfati g ue ; corrosionp it ; failureanal y sis
随着我国铁路重载化、 高速化发展以及行车密
度日益增加, 铁路扣件系统面临着更加复杂的工况, 1 理化检验
对其相关零部件也提出了更高的性能要求 [ 1 ] 。弹条 1.1 宏观观察
是铁路扣件系统中限制钢轨纵向位移、 横向位移, 连 对断裂弹条的宏观形貌进行观察, 断裂位置为
接钢轨与轨枕的关键零部件, 其利用自身弹性变形 侧肢中后部( 见图 1 )。弹条表面防腐涂层已基本剥
储存的能量来缓解钢轨整体受到的机械振动和冲击 落, 表面锈蚀严重, 可见大量点蚀坑, 已形成麻面, 未
作用, 在服役过程中往往承受较为复杂的弯曲 - 扭转 见裂纹及局部擦伤痕迹。断口整体较为平坦( 见图
交变应力, 有时还受到突然的冲击载荷作用。近年 2 ), 周围无宏观塑性变形痕迹, 裂纹源位于弹条侧肢
来, 弹条失效问题日益突出 [ 2-5 ] , 某线路上一个 Ⅱ 型 中后部下方, 覆盖有大量深黄色腐蚀产物, 辐射出放
弹 条 扣 件 在 服 役 过 程 中 断 裂, 弹 条 的 材 料 为
60Si2CrA 热轧弹簧圆钢, 服役时间为 6a多。为分

析该弹条断裂的原因, 笔者对其进行了一系列的相
关理化检验。

收稿日期: 2021-08-25
作者简介: 杨彦飞( 1997- ), 男, 助理工程师, 主要从事铁路装备
图 1 断裂弹条宏观形貌
失效分析工作, 2531903838@ qq .com
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