3.1.1攀钢PD3钢轨的主要成分 12

3.1.2攀钢PD3钢轨脱碳层 13

3.1.3钢轨的微观组织结构 14

3.1.4攀钢PD3钢轨扫描电镜分析 15

3.2攀钢PD3钢轨力学性能 17

3.2.1攀钢PD3钢轨抗拉强度 17

3.2.2攀钢PD3钢轨冲击韧性 18

3.2.3攀钢PD3钢轨硬度测试 18

3.3实验结果分析与评估 19

3.3.1误差分析 19

3.3.2结果评估 19

4第四章实验结论 20

致谢 21

参考文献 22

1.第一章绪论

1.1研究目的及意义

1.1.1研究目的

铁路运输作为近现代社会经济发展的重要运输方式，在国民经济中一直扮演着不可替代的作用。铁路运输经过一个多世纪的发展，已经渗透到国家发展的各个层面，并将扮演着更为重要的角色。中国的铁路总里程在2017年初就已经超过了十二万公里，并且有二万多公里的铁路运行时速超过120公里。随着铁路运输承载量的增加及时速的提高，对作为铁路重要组成部分的铁轨材料的性能要求也不断提高，因此对铁轨材料的研究仍旧是铁路发展的重要话题。此次试验会从钢轨材料的不同部位出发对其组织进行观察，并探讨各个不同部位之间的力学性能关系。通常情况下，轮轨材料的各部分化学成分大致相同，但由于铁轨对不同部位力学性能要求不同，因此各部位微观组织存在一定差别。轮轨踏面由于铁轨的长期滑动及滚动摩擦对其耐磨性能要求较高；轮轨头部在轮轨行进中产生持续轴向拉力，因此对其抗拉伸性能有较高要求；轨腰部位在轮轨转向时受到较大的弯曲应力，因此有较大的抗弯性能。通过观察不同部位的微观组织和金相结构可以了解轮轨材料的加工及热处理工艺，对各部位的力学性能进行表征以此获得相对应的微观组织与力学性能关系，从而进一步了解钢轨在服役过程中的组织变化和力学性能之间的关系。这将为钢轨的设计提供一定参考并对其制造过程产生理论帮助。

1.1.2研究意义

铁轨是铁路基础建设最基础的部分，从世界上第一条轨道的诞生开始就决定了铁轨永远是轨道运输中最关键的一环，铁轨材料的好坏直接决定了铁路运输的发展水平，因此对铁轨材料性能的研究至关重要。为保证铁路运输的安全高效，现今对铁轨材料的要求主要有如下几点[1]：

（1）钢轨需具有高的耐磨性，高强度。

（2）具有良好的抗疲劳性能，尤其是良好的抗接触疲劳性能。

（3）具有良好的焊接性能，用来适应无缝线路的要求。

（4）具有良好的抗断裂性能，以此保证铁路系统运行安全可靠。

（5）具有较高的平直度及尺寸精度。

攀钢pd3钢轨是攀钢自主研发的第三代高性能高碳微钒钢轨，经过不断发展已经被业界认可并广泛使用，其性能指标也已达到世界先进水平。通过对攀钢pd3钢轨的研究，可以了解我国铁轨材料的整体发展水平。伴随我国铁路运输的高速发展，铁路运输的不断大提速和承载量的迅速增加，攀钢PD3钢轨需要改进的问题也日益增多，新一代的钢轨研发势在必行，但是钢轨研发并非短时间内就能完成的，攀钢pd3钢轨是在多年的经验和技术累计中经过不断艰难探索和思考研究出的高性能钢轨，无论是生产装备，生产工艺还是生产过程控制，攀钢pd3都具有非常完善和先进的操作方法[2]。因此研究攀钢pd3钢轨，对后续钢轨的开发具有非常广泛的帮助。

1.2钢轨介绍

1.2.1钢轨基本形状

钢轨是整个铁路系统的基石，支撑着列车进行高速运行，因此，对钢轨的力学性能参数要求极高，在铁路历史不断发展的过程中，研究出了具有最佳抗弯性能的工字型断面，这种铁轨主要可以分为三个部分，包括轨头，轨底，轨腰。对钢轨不同部位进行分析可以明确发现各部位的面积和高度都有一定的标准规范，钢轨生产过程中均以标准进行生产，虽然世界各国并没有统一的钢轨标准，但是各个国家均有这自己的行业标准，因此，钢轨形状已经固定。