【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4．由于材質(zhì)內(nèi)部缺陷，或設(shè)計(jì)、工藝及運(yùn)用上的不適當(dāng)所引起的。5．軸頸表面進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，軸頸與防塵板座交界處、防塵板座與輪座交界處的圓弧過(guò)渡不良，圓弧半徑太小或留有刀痕，會(huì)使應(yīng)力集中情況加重，因而降低車(chē)軸的疲勞極限，導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。6．違章電焊、碰傷軸身及電焊燈火痕跡等也都會(huì)降低車(chē)軸疲勞極限，以致先期出現(xiàn)裂紋。7．滾動(dòng)軸承車(chē)軸由于滾動(dòng)軸承的損壞，出現(xiàn)軸承內(nèi)圈崩裂、滾子破碎等故障，就會(huì)造成軸承激熱，車(chē)軸折斷。 車(chē)軸磨損1．軸頸磨損：滾動(dòng)軸承的軸頸，由于滾動(dòng)軸承故障造成內(nèi)圈松弛，內(nèi)圈與車(chē)軸軸頸部產(chǎn)生了滑動(dòng)摩擦造成軸頸磨損。2．滾動(dòng)軸承車(chē)軸的軸端螺紋部分，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)用會(huì)因磨耗而失去緊固作用。防塵板座部分，由于組裝防塵軸承后檔不當(dāng)，易于產(chǎn)生擦傷、凹痕及縱向劃痕。3．軸身擦傷：由于制動(dòng)拉桿、杠桿等組裝不良與車(chē)軸接觸造成軸身磨傷。磨傷過(guò)甚時(shí)，車(chē)軸磨傷處會(huì)引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致車(chē)軸裂紋。4．車(chē)軸磕碰傷：輪對(duì)在運(yùn)用和運(yùn)輸時(shí)軸身有可能被磕碰打擊而損傷。5．電焊打火：在貨車(chē)焊修時(shí)，有時(shí)也會(huì)發(fā)生因電焊地線接的不當(dāng)，造成電流通過(guò)車(chē)軸將軸身打傷。 車(chē)軸彎曲車(chē)軸彎曲的主要原因是由于貨車(chē)脫軌時(shí)，使車(chē)軸受到劇烈的振動(dòng)，或在組裝輪對(duì)時(shí)操作不當(dāng)而造成的。貨車(chē)脫軌時(shí)應(yīng)退缷軸承，檢查軸頸彎曲度，以頂針孔為基準(zhǔn)，旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)量后肩處半徑尺寸的變化量。沿車(chē)輪圓周測(cè)量輪對(duì)內(nèi)側(cè)距離，如果任意兩處相差超過(guò)3mm,則車(chē)軸彎曲過(guò)限，要更換輪對(duì)。車(chē)軸加修時(shí)，可將彎曲處旋除，旋除后的軸身尺寸允許比原型公稱尺寸減少4mm。 車(chē)輪損傷形式車(chē)輪的損傷形式有車(chē)輪踏面剝離、擦傷、局部凹陷、碾寬、圓周磨耗超限及裂紋、缺損、粘有熔化金屬；輪緣厚度超限或輪緣垂直磨耗超限，輪緣缺損、裂紋、碾堆：車(chē)輪裂紋、輻板孔、輪轂裂紋。 踏面剝離一、損傷性質(zhì)車(chē)輪是貨車(chē)的重要走形部件，在使用中其受力狀態(tài)復(fù)雜、服役條件惡劣及其材質(zhì)或制造上的缺陷等會(huì)產(chǎn)生各種損傷，而且多發(fā)生在車(chē)輪的踏面，最常見(jiàn)的為踏面剝離。在運(yùn)用中車(chē)輪踏面整個(gè)圓周或局部出現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀裂紋、龜紋狀裂紋或?qū)訝罱饘賱兟洌瑥拈L(zhǎng)期研究和機(jī)理分析來(lái)看，車(chē)輪剝離主要分為制動(dòng)剝離、接觸疲勞剝離、擦傷剝離這三種；從材料失效機(jī)理上主要可以歸結(jié)為兩類(lèi)：一類(lèi)是由交變接觸應(yīng)力引起的接觸疲勞損傷，另一類(lèi)是由摩擦熱循環(huán)引起的熱疲勞損傷。二、產(chǎn)生原因1．制動(dòng)剝離時(shí)由于在不合適的制動(dòng)條件下，閘瓦與車(chē)輪接觸部位產(chǎn)生高熱導(dǎo)致車(chē)輪表面金屬相變等，踏面制動(dòng)時(shí)，輪瓦接觸部位的摩擦產(chǎn)生高熱使踏面局部瞬間加熱到相變點(diǎn)溫度以上，隨后冷卻時(shí)形成所謂熱機(jī)械作用的馬氏體白層，脆硬的馬氏體白層在輪軌接觸應(yīng)力、熱應(yīng)力和組織應(yīng)力作用下極易碎裂和薄片狀脫落，在隨后輪軌接觸應(yīng)力作用下，將發(fā)展成為大面積剝落掉塊。車(chē)輪踏面制動(dòng)剝離前所產(chǎn)生的熱裂紋起源于熱影響層的馬氏體白層處。由制動(dòng)產(chǎn)生的熱影響層和熱應(yīng)力是指踏面局部金屬受制動(dòng)摩擦熱作用，引起金相組織和殘余應(yīng)力狀態(tài)變化的物理現(xiàn)象。熱影響層的深度取決于最?lèi)毫拥囊淮沃苿?dòng)熱輸入的影響，在相同的制動(dòng)熱影響作用下，熱影響層的厚度和熱應(yīng)力只取決于摩擦熱溫度及其持續(xù)時(shí)間和溫度梯度。鋼的化學(xué)成分至影響熱影響層處馬氏體轉(zhuǎn)變的厚度和硬度，不同硬度和厚度的馬氏體轉(zhuǎn)變層，在輪軌接觸應(yīng)力和熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂紋的傾向無(wú)明顯差別。馬氏體白層硬度很高，時(shí)萌生裂紋的主要原因，裂紋的擴(kuò)展速率和擴(kuò)展法相與車(chē)輪、輪箍的殘余應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。輪輞經(jīng)熱處理后沿輪輞圓周方向?qū)a(chǎn)生壓縮應(yīng)力，周向殘余壓應(yīng)力可以減緩或抑制踏面上疲勞裂紋沿徑向擴(kuò)展。因此，當(dāng)車(chē)輪踏面出現(xiàn)較淺的熱影響層時(shí)，輪輞仍為殘余壓應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生于馬氏體白層處的裂紋的擴(kuò)展主要受輪軌接觸應(yīng)力控制，疲勞裂紋擴(kuò)展方向逐漸傾斜和轉(zhuǎn)向到平行于踏面，導(dǎo)致形成剝離掉塊損傷。2．接觸疲勞剝離時(shí)由于輪軌接觸應(yīng)力累計(jì)到應(yīng)變所致，通常與車(chē)輪硬度、強(qiáng)度有關(guān)，車(chē)輪鋼的接觸疲勞抗力主要取決于鋼的強(qiáng)度和夾雜物的含量和大小。GB8601—1988車(chē)輪標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了普碳車(chē)輪踏面下30mm處的抗拉強(qiáng)度為910~1155N/mm2。實(shí)物車(chē)輪踏面接觸應(yīng)力作用部位的抗拉強(qiáng)度一般約為1000 N/mm2，輪箍的抗拉強(qiáng)度略高一些，屈服強(qiáng)度ss約為600 N/mm2，此時(shí)的t45max是位于踏面下3~4mm部位處。但如列車(chē)在小半徑曲線上行駛時(shí)，將使車(chē)輪踏面表層金屬產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形，致使珠光體層片碎裂而形成微孔洞，并由此萌生疲勞裂紋，疲勞裂紋源位于踏面表層并呈多源特征，當(dāng)應(yīng)力虛幻達(dá)到一定周期后，則裂紋沿與踏面承一傾角（約45176。）向輪輞內(nèi)部擴(kuò)展，最終會(huì)在踏面發(fā)展成疲勞掉塊形成剝離。3．擦傷剝離是由于車(chē)輪與鋼軌之間出現(xiàn)局部摩擦或滑動(dòng)摩擦，摩擦高熱導(dǎo)致車(chē)輪表面金屬相變，出現(xiàn)硬而脆的馬氏體，并在隨后輪軌接觸作用力下該部位剝落，運(yùn)行中的車(chē)輪當(dāng)緊急制動(dòng)或制動(dòng)力過(guò)大時(shí)，都將會(huì)產(chǎn)生抱閘，由于列車(chē)仍具有一定的慣性向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)慣性大于輪軌黏著力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)輪軌滑行或蠕滑現(xiàn)象，因?yàn)楫a(chǎn)生不同程度的摩擦熱，這種摩擦熱的溫度很高，極易達(dá)到相變點(diǎn)以上，即高溫奧氏體相，在迅速冷卻時(shí)，硬而脆的馬氏體便形成，這種熱損傷現(xiàn)象為擦傷。隨著車(chē)輪的滾動(dòng)運(yùn)行，馬氏體部位極易碎裂、脫落，由擦傷而引起的剝離便形成，即局部擦傷剝離。 踏面制動(dòng)熱裂紋一、損傷性質(zhì)車(chē)輪踏面周向存在較規(guī)則的“刻度”狀裂紋，一般出現(xiàn)在踏面閘瓦制動(dòng)方式下。二、產(chǎn)生原因當(dāng)車(chē)輪被強(qiáng)烈制動(dòng)時(shí)，其輪輞踏面表層形成一受熱層，由于受熱層的熱膨脹受到輪輞冷金屬基本的約束，在受熱層內(nèi)產(chǎn)生周向壓縮應(yīng)力，隨著制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪受熱層溫度升高到足以改變踏面下區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，由熱處理、加工硬化和熱膨脹所形成的周向壓應(yīng)力之和達(dá)到車(chē)輪鋼的屈服極限而使受熱層局部產(chǎn)生塑性變形，溫度進(jìn)一步升高，受熱層普遍屈服，產(chǎn)生較大的塑性變形，從而使受熱層的周向壓縮應(yīng)力松弛，氣候隨著受熱層的冷卻，在受熱層內(nèi)產(chǎn)生周向拉應(yīng)力，以后的每次制動(dòng)都能將重復(fù)受熱層由周向拉應(yīng)力下降→周向壓應(yīng)力→發(fā)生塑性變形→周向拉應(yīng)力這一低周應(yīng)變疲勞的循環(huán)過(guò)程，即熱疲勞，這個(gè)過(guò)程需要極高的熱輸入，否則難以改變?cè)械膽?yīng)力狀態(tài)，由受熱引起的低周應(yīng)變疲勞時(shí)十分殘酷的疲勞過(guò)程，經(jīng)較少周次的循環(huán)后就會(huì)萌生疲勞裂紋，我們將它稱之為熱裂紋，在熱裂紋形成過(guò)程中，有時(shí)伴有馬氏體白層的出現(xiàn)。 輪緣根部熱裂紋一、損傷性質(zhì)車(chē)輪輪緣根部存在“蟾蜍”皮狀微細(xì)裂紋。一般危害性不大，微細(xì)裂紋可不進(jìn)行處理，裂紋較深時(shí)直接旋修即可。二、產(chǎn)生原因列車(chē)在彎曲道行駛時(shí)，由于輪緣與鋼軌之間的接觸和摩擦而產(chǎn)生熱應(yīng)力，在這種熱應(yīng)力的作用下輪緣根部產(chǎn)生細(xì)小裂變。 車(chē)輪踏面擦傷一、損傷性質(zhì)車(chē)輪踏面呈現(xiàn)類(lèi)似橢圓形痕跡，該部位局部凹陷，一般情況一條輪對(duì)的兩個(gè)車(chē)輪對(duì)稱部位均能看到擦傷形貌。擦傷深度較深時(shí)，會(huì)降低列車(chē)運(yùn)行平穩(wěn)性，產(chǎn)生振動(dòng)并對(duì)軸承等部件產(chǎn)生危害。從金相觀察來(lái)看，損傷部位有較厚的馬氏體層，正如前所述，馬氏體層的出現(xiàn)時(shí)由于車(chē)輪承受高熱的結(jié)果，因此它也屬于車(chē)輪熱損傷范疇，而這種損傷的特點(diǎn)大多數(shù)情況下是對(duì)稱的，所以應(yīng)該與車(chē)輪制動(dòng)熱裂紋所產(chǎn)生的熱源區(qū)分開(kāi)來(lái)，它的熱源時(shí)由于車(chē)輪被抱死而在鋼軌上滑行所產(chǎn)生的熱。經(jīng)研究表明，由于這樣的原因而產(chǎn)生的熱不會(huì)導(dǎo)致熱裂紋的形成。雖然由于車(chē)輪的滑動(dòng)可引起組織的變化，但在制動(dòng)車(chē)輪的圓周表面并未發(fā)現(xiàn)熱裂紋的存在。二、產(chǎn)生原因在制動(dòng)過(guò)程中，由于多種因素影響（如司機(jī)操作不當(dāng)，制動(dòng)系統(tǒng)不佳，輪軌黏著力降低等），造成車(chē)輪被抱死，導(dǎo)致車(chē)輪與鋼軌之間產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，摩擦熱使車(chē)輪踏面局部產(chǎn)生相變，形成硬而脆的馬氏體組織，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致擦傷處剝離掉塊。如果在運(yùn)行期間發(fā)生車(chē)輪抱死，則輪軌原先較小的接觸表面由于滑動(dòng)摩擦而遭磨損呈橢圓狀，并且接觸表面擴(kuò)大（在新的輪、軌斷面上橢圓表面的長(zhǎng)軸為3～8mm）。隨著車(chē)輪在鋼軌上滑動(dòng)，就會(huì)發(fā)熱，而導(dǎo)致整個(gè)車(chē)輪輪輞上滑動(dòng)部位周?chē)鷧^(qū)域受熱并發(fā)生組織上的變化，產(chǎn)生馬氏體，由于馬氏體的硬脆性，隨著車(chē)輪的滾動(dòng)，馬氏體部位極易碎裂、剝落，而導(dǎo)致車(chē)輪踏面損傷，這種損傷形式稱之為擦傷。車(chē)輪踏面擦傷的出現(xiàn)是由于在制動(dòng)或緊急制動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)閘瓦抱死車(chē)輪的現(xiàn)象，使輪軌間劇烈摩擦踏面形成近似于橢圓形的傷痕。摩擦產(chǎn)生的高溫使踏面金屬組織變硬變脆，在列車(chē)荷載多次作用下，較淺的擦傷可能由于與鋼軌磨耗而消失，較深或多次重復(fù)擦傷可能發(fā)展成為踏面剝離。擦傷車(chē)輪是可以通過(guò)旋修消除的。 車(chē)輪踏面“斜裂紋”一、損傷性質(zhì)車(chē)輪踏面靠近輪輞外側(cè)面處存在約為45176。方向的排列規(guī)則的斜向裂紋，該處有時(shí)會(huì)看到因斜裂紋導(dǎo)致的剝離現(xiàn)象。二、產(chǎn)生原因列車(chē)在彎道行駛時(shí)，特別是在曲率半徑較小的彎道處，由于輪軌之間的滾動(dòng)接觸應(yīng)力過(guò)大，造成了材料接觸表面的一種滾動(dòng)接觸疲勞損傷。 車(chē)輪踏面?zhèn)垡弧p傷性質(zhì)車(chē)輪踏面存在壓入物痕跡或壓入狀麻坑。影響表面質(zhì)量及美觀，一般不會(huì)造成嚴(yán)重危害。二、產(chǎn)生原因由于廠區(qū)專(zhuān)用線鋼軌表面存在硬物（如焊瘤等），以及加工組裝車(chē)間內(nèi)軌道不能清理干凈，對(duì)車(chē)輪表面造成損傷。 踏面熔著一、損傷性質(zhì)主要表現(xiàn)形式為車(chē)輪踏面局部出現(xiàn)熔化現(xiàn)象，該種損傷多出現(xiàn)在踏面閘瓦制動(dòng)方式，降低了車(chē)輪使用壽命，深度超限將導(dǎo)致車(chē)輪無(wú)法再次旋修而報(bào)廢。二、產(chǎn)生原因由于強(qiáng)烈制動(dòng)，閘瓦與車(chē)輪踏面接觸部位產(chǎn)生高熱，使局部熔化。 輪緣裂紋及缺損一、損傷性質(zhì)車(chē)輪輪緣局部存在裂紋，或輪緣局部缺損、掉塊，一般這種情況下的輪緣會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的碾堆特征，易造成脫軌。二、產(chǎn)生原因列車(chē)在小曲線半徑的彎道行駛時(shí)，由于輪緣使用過(guò)薄等因素，鋼軌與車(chē)輪輪緣接觸處產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，這種較大的接觸應(yīng)力超過(guò)材料本身的屈服極限，不僅造成輪緣表面產(chǎn)生明顯的塑性變形層，同時(shí)也使輪緣位置產(chǎn)生嚴(yán)重的異常磨耗和頂部碾堆。輪緣頂部的碾堆部位作為應(yīng)力集中區(qū)，在隨后接觸載荷的作用下萌生裂紋并發(fā)生疲勞擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輪緣裂紋和缺損掉塊。 車(chē)輪輪緣碾堆及輪輞外側(cè)面碾邊一、損傷性質(zhì)輪緣頂部翻邊（碾堆）和輪輞外側(cè)面處翻邊（碾邊）。降低車(chē)輪使用壽面，可能會(huì)產(chǎn)生局部缺損。二、產(chǎn)生原因大多數(shù)情況是在彎道行駛時(shí)，鋼軌與車(chē)輪輪緣和輪輞外側(cè)面接觸處產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，這種較大的接觸應(yīng)力超過(guò)材料本身的屈服極限，造成該部位發(fā)生金屬