CN114323838A - 一种探伤报警钢轨的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种探伤报警钢轨的分析方法，将探伤钢轨的探伤报警位置作为中心点切取长约100mm钢轨，用线切割在钢轨的横向面上，以探伤报警位置作为中心点取25mm×25mm方形，对该试样进行疲劳试验，疲劳时间数小时，用压力机压开，压开后观察断口，进行微观检测，找出探伤报警的原因。本发明的目的是提供一种探伤报警钢轨的分析方法，通过对探伤报警钢轨取样方法及分析方法研究，可以观察到核伤特征并且准确地在核伤源位置取样，对断口进行宏观及微观检测，找出探伤报警原因。
Description
技术领域
本发明涉及探伤报警钢轨的分析方法。
背景技术
钢轨是铁路运输的重要组成部分，随着我国高速铁路和重载铁路的发展，钢轨因各种因素造成的失效形式越来越多，因此，为保证高速铁路和重载铁路运营安全性，钢轨失效检测成为铁路运营部门十分重视的事情。目前，主要的检测方式为周期性的探伤检测，周期性的探伤检测能及时发现钢轨的早期裂纹，以避免发生重大事故。
由于探伤报警钢轨大多属内部核伤报警，现检测方法是将探伤报警钢轨的探伤位置定位，用锯床切割到距该位置向下1mm处，大小约20mm×20mm×20mm金相试样，反复磨制金相试样，找出探伤报警原因，这种方法找出探伤报警几率只有50％-60％。本发明研究一种取样方法，可以观察到探伤报警钢轨是由钢轨的核伤引起，并且可观察到核伤的特征，准确地在核伤源位置取样，对断口进行宏观及微观检测，找出探伤报警原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种探伤报警钢轨的分析方法，通过对探伤报警钢轨取样方法及分析方法研究，可以观察到核伤特征并且准确地在核伤源位置取样，对断口进行宏观及微观检测，找出探伤报警原因。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种探伤报警钢轨的分析方法，
将探伤钢轨的探伤报警位置作为中心点切取长约100mm钢轨，用线切割在钢轨的横向面上，以探伤报警位置作为中心点取25mm×25mm方形，对该试样(25mm×25mm×100mm)进行疲劳试验，疲劳时间数小时，用压力机压开，压开后观察断口，进行微观检测(具体包括扫描电镜及能谱分析、金相检测)，找出探伤报警的原因。
此方法用于“白核”型核伤。
钢轨的一种核伤是裂纹源产生于轨踏面的接触疲劳裂纹处或剥离掉块凹坑部位，裂纹呈疲劳扩展形成疲劳核伤断裂。因此，这种核伤的疲劳裂纹于钢轨表面相连接，疲劳核伤断口有氧化特征，因此断口呈暗褐色，故称“黑核”型核伤。
钢轨的另一种核伤是裂纹起源于钢轨内部，起钢轨的核伤是起源于钢轨内部裂纹，起裂后成疲劳扩展，形成疲劳核伤断口。当疲劳扩展裂纹于钢轨表面不相连通时，疲劳断口无氧化现象，有金属光泽，故称“白核”型核伤。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过对探伤报警钢轨取样方法及分析方法研究，可以观察到核伤特征并且准确地在核伤源位置取样，对断口进行宏观及微观检测，找出钢轨核伤产生的原因，对钢轨质量提出了更高的要求，减少钢轨核伤情况的发生，提高钢轨的综合使用寿命。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为宏观照片；
图2为扫描电镜照片及能谱照片组；
图3为金相照片。
具体实施方式
将探伤钢轨的探伤报警位置作为中心点切取长约100mm钢轨，用线切割在钢轨的横向面上，以探伤报警位置作为中心点取25mm×25mm方形，对该试样(25mm×25mm×100mm)进行疲劳试验，疲劳时间为5小时，用压力机压开，压开后观察断口及进行微观检测，找出探伤报警的原因。
1.取样
将探伤钢轨的探伤报警位置作为中心点，切取长约100mm钢轨，用线切割在钢轨的横向面上，以探伤报警位置作为中心点取25mm×25mm方形。
疲劳试验：将25mm×25mm×100mm试样放入疲劳试验中，进行疲劳试验，大约5小时，取出试样。用压力机压开试样，进行取样和断口观察分析。
2.宏观分析
疲劳核与钢轨踏面呈45度扩展，属于纵横型核伤。疲劳核的起始源位于轨头踏面下10mm，并距钢轨光带一侧的侧面7.5mm，为一条4mm长的纵向凸棱，核伤为椭圆形，长轴为30mm，短轴为25mm，扩展有明显的疲劳弧线(见宏观照片1)。
3.扫描电镜及能谱分析：
对疲劳核进行扫描电镜及能谱分析，疲劳源部位4mm长的纵向凸棱为夹杂物条束，夹杂物主要化学成分为：Si、Al、Mg、Ca、O、Na、S、(扫描电镜照片及能谱照片组2)；
4.金相检测
将核伤沿疲劳源部位纵向剖开，磨制剖开面，抛光后观察，断裂源部位可见C类夹杂物C2.5(见金相照片3)。
5.结果分析：
从检测结果分析，钢轨轨头踏面下10mm，距钢轨光带一侧7.5mm处有一条4mm夹杂条束，处于轮毂与钢轨接触交变应力的作用区内，受到反复交应力的作用，以夹杂物为源，疲劳扩展产生疲劳核，致使钢轨在探伤时发生报警。
从产生钢轨核伤的检验分析来看，钢轨出现疲劳核伤伤损是由本身的冶金质量不良和使用条件两个因素综合造成。要减少钢轨核伤情况的发生，主要从以下几个方面进行改进：提高钢水的洁净度；对夹杂物采取变性处理，将钢水中的夹杂物控制成弥散状态，避免出现聚集的大型条状夹杂物；选用相应性能的钢轨，有利于提高钢轨的综合使用寿命；加强钢轨伤损检查，同时要加强对线路的养护和管理，及时发现和处理好钢轨病害和隐患，钢轨的核伤是可以防治和减少的。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种探伤报警钢轨的分析方法，其特征在于，将探伤钢轨的探伤报警位置作为中心点切取长约100mm钢轨，用线切割在钢轨的横向面上，以探伤报警位置作为中心点取25mm×25mm方形，对该试样进行疲劳试验，疲劳时间数小时，用压力机压开，压开后观察断口，进行微观检测，找出探伤报警的原因。
2.根据权利要求1所述的探伤报警钢轨的分析方法，其特征在于，微观检测具体包括扫描电镜及能谱分析、金相检测。
3.根据权利要求1所述的探伤报警钢轨的分析方法，其特征在于该分析方法适用用于“白核”型核伤。
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