國內(nèi)外高速列車車輪材料的研究

高鵬

摘要：火車車輪是火車的重要組成部分之一，其性能的高低直接決定了火車的穩(wěn)定性和安全性，世界上許多國家都為車輪的材料做了大量研究，并都小有成就。本文主要介紹國內(nèi)外車輪材料的組成發(fā)展。

關(guān)鍵詞：車輪 ；高速列車； 材料

1前言

隨著科技的發(fā)展，世界范圍內(nèi)鐵路運(yùn)輸業(yè)也迅速發(fā)展，改革開發(fā)以來，我國也逐步建立起來自己的鐵路運(yùn)輸網(wǎng)，但是火車的運(yùn)行速度和世界上好多國家都有較大差距。而影響火車運(yùn)行速度的火車關(guān)鍵構(gòu)建之一就是車輪，為此世界上火車運(yùn)行速度較快的國家都為此投入了大量的人力和物力研究車輪，當(dāng)然車輪材料是最主要的研究內(nèi)容。近年來我國的火車運(yùn)行速度得到較大提高，基本可以達(dá)到早晨出發(fā)，晚上到達(dá)，或者晚上出發(fā)，早晨到達(dá)的目標(biāo)。這樣也不可避免對高速形式火車車輪的安全性能提出較高要求，也就是高性能車輪材料的開發(fā)。

2國內(nèi)外高速列車車輪新材料的開發(fā)

2.1日本

日本車輪普遍采用的是含碳量為0.6%-0.75%的高碳鋼，這種剛的特點(diǎn)是在火車高速行駛時(shí)抗裂損性能較差，新干線也用這種剛，為了解決這個(gè)問題，日本科研工作者又研發(fā)了降碳加V鋼，稱之為V2鋼(SVTY75一ZR)的車輪材料，成分見表1。

2.2歐洲

從表2中可以看出，歐洲很早就采用低碳鋼，但是又與低碳鋼稍有區(qū)別，加入點(diǎn)其他金屬，所以全稱是低碳微合金材料，其中時(shí)速在200km/h所用車輪材料為ER7和ER8，其中ER7鋼，是最常用的鋼種。

2.3中國

我國很早就對車輪材料進(jìn)行開始研究，近年來也研究出幾種新材料。90年代，馬鞍山鋼鐵公司在借鑒前蘇聯(lián)材料組成的基礎(chǔ)上，研制出含釩微合金車輪，這種材料的成分（%）主要有C0.49、Si0.63、Mn1.28、P0.020、S0.025、V0.152，經(jīng)過檢測，這種剛的各項(xiàng)指標(biāo)都優(yōu)于當(dāng)時(shí)車輪剛材料。鐵道部也進(jìn)行了實(shí)地試驗(yàn)，也證明性能優(yōu)良于普通碳素鋼。2000年，馬鞍山鋼鐵公司和西南交通大學(xué)合作又研制出了性能更加卓越的車輪剛材料。此種剛可用于時(shí)速200km的列車，其成分主要是增加合金元素，降低了含碳元素，并用V進(jìn)行微合金化。隨著我國列車提速的進(jìn)行，2000年馬鋼技術(shù)中心與西安交通大學(xué)聯(lián)合研制了微合金化車輪用鋼，用于時(shí)速200km的列車，該鋼種降低了原來鋼種的碳含量，增加了合金元素的含量，并用V進(jìn)行微合金化。

3小結(jié)

隨著車速的逐年提高，對車輪材料性能也在逐步提高，分析前面提到幾個(gè)國家的車輪材料不難發(fā)現(xiàn)，在開發(fā)新型車輪材料，都有一個(gè)共同點(diǎn)，降低含碳量，并進(jìn)行微合金化。像研制300km或者更高速鐵路，我覺得以后車輪材料的研發(fā)也應(yīng)順著這樣的思路進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張斌.鐵路車輪、輪箍踏面剝離的類型及形成機(jī)理[J].中國鐵道科學(xué),2001,22(02):73-78.

[2]張斌，盧觀健.鐵路車輪、輪箍失效分析及圖譜的研究[J].鐵道部科學(xué)研究院研究報(bào)告,1999.

[3]熊谷則道.高速化新時(shí)代己環(huán)境對策[J].Tekkohkai，1998(02) :20-23.

[4]殷瑞飪主編.鋼的質(zhì)量現(xiàn)代進(jìn)展(上)—普通碳素鋼和低合金鋼[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1995(03).endprint