143 / 2021-04-04 14:30:51

变轨距列车锁紧销材料抗微动损伤的表面处理工艺优选

变轨距列车；锁紧销；微动磨损；表面处理；能量耗散

       随着国家“一带一路”战略的深入推进，为实现跨国及跨区域不同轨距间的铁路联运，变轨距高速列车应运而生。锁紧销结构，作为变轨距转向架的关键部件，其材料的抗微动磨损性能直接影响列车运行的安全性和可靠性。本研究旨在基于该机械部件的实际服役工况对其材料的抗微动损伤表面处理工艺进行优选。根据表面强化和减少摩擦两种基本减磨原则，采用了激光淬火、等离子渗氮和粘接MoS₂涂层对基体表面进行处理和表征。同时，系统性地开展了微动磨损试验，对比分析了几种处理表面在不同微动运行区和润滑条件下的磨损行为、能量耗散和损伤机理。结果表明：在相同的试验参数下，经激光淬火和等离子氮化处理的试样表面耐磨性显著提高，磨损机理主要为磨粒磨损、剥层及氧化磨损。而粘接MoS₂涂层的表面摩擦系数和能量损耗均最低，其损伤主要为塑性变形、剥层及氧化磨损。此外，等离子氮化表面产生了高硬度且粗糙的化合物层（ε-Fe_2-3N 和 γ'-Fe₄N），有利于与接触界面添加的润滑脂形成协同润滑作用，在微动磨损的滑移区对减少微动损伤的综合效果最佳。研究结果可为工程领域相关机械结构的抗微动损伤表面工程防护提供参考。