隨著列車運行速度的提高,對鐵道和列車的性能均提出了更高更嚴的要求。列車的車軸是其行走部分的重要構件,因此材料的綜合力學性能尤其是疲勞性能不僅決定了列車可以運行的速度,還直接影響到列車運輸的安全。

目前由濟南鉑鑒試驗機廠家自主研發的疲勞試驗機已經在高速重載機車上廣泛使用。然而對該種材料的常溫疲勞性能的研究卻很少。在試驗的基礎上,對該材料的常溫疲勞特性及淬火冷卻溫度場進行了研究。 借助疲勞試驗機、掃描電子顯微鏡等力學及微觀測試方法,從EA4T鋼的常規力學性能及顯微組織、斷裂韌性、疲勞裂紋擴展速率和門檻值以及EA4T鋼的高周疲勞等方面對EA4T車軸鋼開展了系統研究,通過研究得到車軸鋼表面、R/2、心部不同部位先共析鐵素體塊的尺寸、含量等微觀組織的區別。對車軸鋼表面、R/2、不同部位的斷裂韌性、裂紋擴展速率、高周疲勞性能的研究結果表明,車軸表面的疲勞性能、尤其是裂紋擴展速率、優于R/2處,并隨距表面距離的增大力學性能逐步降低本文分別從單調加載和循環加載兩方面,研究了裂紋萌生及擴展的規律,并分析顯微組織對疲勞性能的影響,提出了提高EA4T車軸鋼疲勞壽命的途徑。