車軸是承受機車車輛質量的關鍵部件,在運行中要承受靜載荷、動載荷和制動附加載荷的作用,失效的主要形式是疲勞破壞﹒近年來,隨看鐵路的高速化和重載化,車軸的疲勞破壞日益嚴重,對行車的安全性能提出了嚴峻的挑戰.疲勞預傷”往往發生在表面或從表面開始,然后i逐漸回內部擴展并最終導致整個構件失效,造成了旦大經濟損失和安全隱患．因此，可以通過改變表面晶粒的結構、硬度或殘余應力來提高表面性能,從而減少或延緩車軸的失效,對保證軌道交通的順物通行有積極意義.
目前在實際生產中廣泛采用長逛化僅不術提高車軸鋼表面性能，主要有噴丸強化﹑滾壓強化和感應淬火等3﹐這些方法取得了良好的強化效果,但也存在著一些局限性，如設備龐大,效率低，污染大,處理效果還沒有達到人們的預期⒅.豪克能技術作為一種有效的表面強化方法，可以使金屬表面產生彈塑性變形﹐晶粒減小,硬度增加,同時改變表面的殘余應力狀態﹑提高金屬的疲勞壽命和腐蝕性能;并且豪克能設備體積小、質量輕,噪聲小污染少,成本低耗能少;豪克能處理具有速度快,強化層較深,可以引入較大的殘余壓應力,同時不受工件形狀限制,還可以與其它設備組成生產線等優特點,故可以把豪克能技術應用于車軸鋼的表面強化上,提高其綜合力學性能.本文主要研究了豪克能處理后的EA4T車軸鋼顯微組織及硬度的變化。
結論
(1)車軸鋼在經豪克能超聲滾壓處理后,表面發生了劇烈的塑性變形,晶粒明顯細化,顯微硬度呈梯度化,隨著距表面深度的增加,變形量逐漸減小,依次分為劇烈變形層、過渡層和基體,變形區與基體沒有明顯界限;
(2)隨豪克能沖擊功率的增加,變形層厚度增大,表面粗糙度減小,表面硬度提高,與基體未經超聲沖擊處理的試樣相比,在功率180 W作用下,試樣的表面硬度提高了25%,表面粗糙度降低了6.5倍,變形層厚度大約為80 um,試樣最表層已轉變為均勻的等軸狀納米晶﹐晶粒尺寸為40~ 50 nm;
(3)車軸鋼表面硬度的提高是晶粒細化和加工硬化共同作用的結果.
