簡析元素在鋼軌材料中的作用及傷損影響

【摘要】在我國，高速、重載鐵路運輸因接觸疲勞導(dǎo)致車輪、鋼軌的服役壽命嚴重降低。隨著鐵路客貨運量的增大和列車速度的提高，輪軌滾動接觸疲勞所造成的破壞變得越來越嚴重，它不僅大大增加鐵路的運營成本，而且直接危害行車安全。

【關(guān)鍵詞】元素；鋼軌傷損；合金

一、引言

不同元素在鋼軌中有不同的作用：C，Si，Mn是基木元素，它們是鋼軌材料的主要構(gòu)成0，H等是有害元素，應(yīng)該盡量減少；如V，Ti，RE等是合金元素，它們是為了提高鋼軌材料不同性能而添加的。

二、碳在鋼軌中的作用

鐵素體和滲碳體這兩個相組成了對組織的影響珠光體“隨鋼中的含碳量的增加，鋼中珠光體的含量是隨之增加的”如果含碳量處于0.77%水平時，整個組織全部為珠光體組織，它是軟韌的鐵素體基體上滲碳體以細片狀的形式分布，從而由滲使得鐵素體得到強化，這時的珠光體組織也就越細，強度也就越高，如果含碳量超過共析成分一定程度時，自碳體相就會在鋼的組織中產(chǎn)生，這會對鋼軌使用性能產(chǎn)生極為不利的影響。

三、硅在鋼軌中的作用

鋼中常見的另一種元素是硅″鋼中的51根據(jù)含量不同，可以分為以夾雜物形式殘存于鋼中的形態(tài)，或是在鋼中以合金元素的作用而存的形態(tài)。

（1）在鋼的Si作為雜質(zhì)元素冶煉過程中存下來，是伴隨著脫氧劑硅鐵而進入鋼中或者由生鐵中殘留帶來，這時的硅以一種雜質(zhì)元素形式而存在與鋼種，其含量于0.40%，因為硅與氧具有很強的親合力，所以將其作為脫氧劑，硅鐵在煉鋼時加入鋼中，形成5102氧化物，在鋼中以非金屬夾雜物的形式殘存，脆的特性，疲勞傷損的核心往往是其嚴重聚集的情況下產(chǎn)生的這種氧化物具有硬而鋼的質(zhì)量也就必然受。……