爆炸硬化高錳鋼組合轍叉水平裂紋傷損分析

鹿廣清

(中鐵山橋集團(tuán)有限公司,河北秦皇島 066000)

1 爆炸硬化高錳鋼組合轍叉技術(shù)簡(jiǎn)介

高錳鋼組合轍叉主體采用帶翼軌的大錳鋼叉心與翼軌、叉跟尖軌拼裝結(jié)構(gòu)(圖1)，與其他類型拼裝(組合)轍叉相比，其間隔鐵與心軌為整體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行增加實(shí)體厚度設(shè)計(jì)[1-2]，提高抗彎模量、增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；翼軌為立墻結(jié)構(gòu)，可有效抵抗垂向力，避免了鋼軌結(jié)構(gòu)軌頭在偏載作用下形成的翼軌斷裂現(xiàn)象，保證了運(yùn)行安全[3]。

整鑄大叉心結(jié)構(gòu)充分避免了其他結(jié)構(gòu)的局限，為優(yōu)化輪軌關(guān)系設(shè)計(jì)提供了有效的結(jié)構(gòu)空間[4-6]。針對(duì)重載線路與客貨混運(yùn)線路，分別采用不同的軌頂輪廓[7-8]，從而提高心軌使用壽命、減少養(yǎng)護(hù)維修工作量。

圖1 高錳鋼組合轍叉結(jié)構(gòu)

高錳鋼組合轍叉其優(yōu)勢(shì)在于轍叉主要沖擊部位采用高錳鋼材質(zhì)，得以充分發(fā)揮其安全系數(shù)高即裂紋敏感性低這一其他材質(zhì)不具備的優(yōu)良特性[9]。爆炸硬化高錳鋼轍叉通過(guò)對(duì)主要沖擊部位進(jìn)行深度爆炸硬化處理，提高了初始硬度即耐磨性及在線使用磨耗后實(shí)施焊補(bǔ)修復(fù)的可能性[10-11]。

以上設(shè)計(jì)思路正確，結(jié)構(gòu)可靠，為轍叉使用壽命的提高奠定了有利的技術(shù)基礎(chǔ)。該種轍叉雖在國(guó)內(nèi)尚屬新產(chǎn)品，但在美國(guó)鐵路線已有幾十年的安全穩(wěn)定的使用歷史，通過(guò)對(duì)轍叉多次焊補(bǔ)修復(fù)，最大通過(guò)總重可達(dá)10億t以上[12]。

2 典型的心軌水平裂紋傷損分析

2.1 傷損型式

圖2 典型的水平裂紋形態(tài)

該型式的水平裂紋(圖2)首先在西平線60 kg/m、18號(hào)轍叉中發(fā)現(xiàn)，之后在武漢局、呼和局、北京局均有發(fā)現(xiàn)，同時(shí)在朔黃線隨著冷隔裂紋的消除和重新判別也陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。裂紋發(fā)生在軌頂面以下10～20 mm，呈不規(guī)則水平發(fā)展，個(gè)別轍叉會(huì)出現(xiàn)間斷發(fā)展趨勢(shì)。出現(xiàn)水平裂紋下道多數(shù)通過(guò)總重不超過(guò)1.5億t，個(gè)別轍叉不到5 000萬(wàn)t，嚴(yán)重影響平均通過(guò)總重。

2.2 原因分析

針對(duì)較多數(shù)量的水平裂紋，通過(guò)大量調(diào)研、理化分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，認(rèn)為下述原因?qū)е滤搅鸭y的發(fā)生。

2.2.1 爆炸硬化影響

以前的非爆炸硬化轍叉雖然個(gè)別存在水平裂紋，但僅是個(gè)例，不是主要破壞形式，因此較多數(shù)量出現(xiàn)這種水平裂紋有理由從爆炸硬化角度進(jìn)行分析。

(1)爆炸硬化機(jī)理

爆炸硬化是基于高錳鋼材質(zhì)的特性，在工廠內(nèi)完成沖擊硬化過(guò)程，提高轍叉輪軌接觸面硬度和強(qiáng)度的一種工藝方法。爆炸硬化是利用炸藥爆炸的瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊波對(duì)金屬?zèng)_擊[13]，這種高密度的沖擊波在金屬中傳播，使金屬晶格發(fā)生扭曲，改變金屬材料組織結(jié)構(gòu)，提高了金屬硬度，同時(shí)提高了金屬?gòu)?qiáng)度。爆炸硬化的關(guān)鍵是布藥方式、爆炸當(dāng)量和爆速的控制。

通過(guò)硬化前后組織對(duì)比(圖3)看出，硬化前后均為奧氏體，但硬化后晶粒內(nèi)有大量滑移線，這正是經(jīng)爆炸硬化表面強(qiáng)化、硬化的金相特征。

圖3 爆炸前后金相對(duì)比

(2)硬化機(jī)理分析

為研究爆炸硬化強(qiáng)變形對(duì)高錳鋼轍叉的損傷，燕山大學(xué)對(duì)比研究了爆炸硬化強(qiáng)變形和軋制變形高錳鋼的組織[10]。

雖然兩種不同的變形方式在高錳鋼中獲得了相同的硬化效果，但是試樣中的組織狀態(tài)卻存在明顯差別，如圖4所示。

這說(shuō)明，雖然兩種不同的硬化過(guò)程在高錳鋼中取得了相近的硬化效果，但其作用機(jī)理是不同的。與常規(guī)機(jī)械變形相比，沖擊波作用的特殊性也使得金屬材料具有不同的塑性變形機(jī)理。當(dāng)沖擊波在基體中傳播時(shí)，位錯(cuò)通常在波前產(chǎn)生，位錯(cuò)增殖對(duì)于塑性變形的貢獻(xiàn)要遠(yuǎn)大于位錯(cuò)滑移，并且，沖擊波的平面特性以及傳播的超高速率使位錯(cuò)滑移的活躍程度減弱，因此，在爆炸強(qiáng)變形過(guò)程中，高錳鋼中位錯(cuò)的活躍程度要遠(yuǎn)低于軋制高錳鋼。而位錯(cuò)的積累與相互作用是造成應(yīng)力/應(yīng)變集中的根本原因，因此爆炸強(qiáng)化變形高錳鋼晶粒內(nèi)部的應(yīng)變集中程度更低(圖4(b))。

因此在相同的硬化效果下，兩種變形方式處理后高錳鋼中的組織狀態(tài)卻差異明顯，爆炸強(qiáng)變形高錳鋼晶界附近與晶內(nèi)的應(yīng)變差異性較軋制高錳鋼更加嚴(yán)重，這種組織狀態(tài)也必將對(duì)高錳鋼的力學(xué)行為產(chǎn)生影響。

圖4 爆炸強(qiáng)變形高錳鋼(a～d)和軋制變形高錳鋼(e～h)的微觀組織結(jié)構(gòu)

(3)爆炸硬化轍叉心軌硬度層分布影響

經(jīng)理化分析，爆炸硬化深度雖然達(dá)25 mm以上，但在心軌斷面上分布并不均勻(圖5)，在爆炸沖擊法線外部位因不能直接受到?jīng)_擊，導(dǎo)致硬化強(qiáng)化能力偏弱(僅受直接受力部分金屬的擠壓作用)，從而該部位成為硬度分界區(qū)域(且多種硬度分布過(guò)渡區(qū)域很小)，易成為沖擊功釋放的集中部位，在輪軌作用力的作用下萌生裂紋[14]。當(dāng)該部位距輪軌作用面較近，力的傳力會(huì)更為直接，更易萌生裂紋。

圖5 硬度層分布示意

(4)爆炸硬化對(duì)缺陷形貌的影響

爆炸硬化帶來(lái)金屬的壓縮不同于自由鍛壓屬于多向壓縮，是沿工件表面法線方向，那么就會(huì)將既有三維缺陷(孔洞類)轉(zhuǎn)化為二維缺陷，造成缺陷呈水平縱向居多；同樣這種壓縮也會(huì)使金屬沿工件表面法線方向?qū)訝畀B加，造成工件各向性能異化明顯，且工件法線方向的性能呈梯度遞減，而由于這種梯度遞減造成距軌頂?shù)染辔恢玫囊恢滦?，?dǎo)致裂紋呈水平縱向發(fā)展。

上述因素的綜合影響使爆炸硬化轍叉的縱向水平裂紋發(fā)生幾率加大。

2.2.2 內(nèi)在質(zhì)量影響

(1)內(nèi)在質(zhì)量缺陷

內(nèi)在質(zhì)量是基礎(chǔ)，孔洞類、縮松類、雜質(zhì)類缺陷大小與分布均會(huì)很大程度影響在線運(yùn)行傷損發(fā)生的時(shí)間和程度[15-16]。圖6所示為第003號(hào)和第046號(hào)轍叉心軌水平裂紋上下、附近掃描照片，由于兩組轍叉心軌部分裂紋類型基本一致，這里選擇了其中具有代表性裂紋進(jìn)行分析。圖6(a)和圖6(b)所示為高錳鋼轍叉心軌表面裂紋，這類裂紋由表面萌生為正常的疲勞裂紋。圖6(c)所示為心軌內(nèi)部平行于軌頂面的水平裂紋，裂紋擴(kuò)展距離較長(zhǎng)，并且向垂直方向有二次裂紋生成，該類裂紋大多位于心軌表面與水平裂紋中間靠上部位。在水平裂紋附近也觀察到了如圖6(d)和圖6(e)所示的較大面積的縮孔，該缺陷會(huì)嚴(yán)重破壞基體的連續(xù)性，可見(jiàn)裂紋以縮孔為裂紋源向周邊擴(kuò)展，當(dāng)與其他裂紋相遇后，便會(huì)產(chǎn)生更大的破壞。

圖6 003和046轍叉心軌內(nèi)部裂紋掃描照片

從鑄造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上看，該部位設(shè)計(jì)厚度一般可以達(dá)到60 mm以上，整體斷面較大，屬于高錳鋼轍叉鑄件最厚大部位，這個(gè)部位鋼液冷速最慢、凝固最慢，尤其是心軌部位，盡管單純從心軌看其尺寸較小，但其周邊翼軌和底座厚大，造成心軌下20 mm左右的位置極易出現(xiàn)縮孔和氣孔，甚至是中央氣孔。這是因?yàn)楦咤i鋼轍叉在澆鑄時(shí)輪緣槽朝下，槽中的型砂三面被鋼液包圍，砂型可能發(fā)氣，氣體易侵入鑄件而產(chǎn)生縮松和縮孔和氣孔等缺陷。這些缺陷位置在高速重載列車車輪高應(yīng)力作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中并成為裂紋的萌生位置。

同時(shí)心軌與貫通輪緣槽的高度差異，會(huì)實(shí)際上形成心軌尖端部位處于澆鑄時(shí)鋼水的回流區(qū)和紊流區(qū)，型腔內(nèi)雜質(zhì)首先流向和堆積于該區(qū)域，雜質(zhì)含量高于其他正常部位，因而會(huì)造成心軌尖端一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)易出現(xiàn)夾雜類缺陷。

因此各種不利因素會(huì)造成心軌前端的各類缺陷發(fā)生率高于其他部位。根據(jù)對(duì)爆炸硬化試樣內(nèi)部微觀殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果可知，爆炸造成的強(qiáng)力沖擊波會(huì)在鋼內(nèi)部界面造成應(yīng)力集中，如果鋼中存在鑄造氣孔、縮孔和夾雜等缺陷，沖擊波會(huì)造成這些位置產(chǎn)生裂紋，然后在重載車輪的作用下極易造成裂紋擴(kuò)展，并造成裂紋迅速擴(kuò)展。

(2)內(nèi)在質(zhì)量對(duì)應(yīng)力分布的影響分析

為了揭示內(nèi)在缺陷對(duì)應(yīng)力分布的影響，在輪軌接觸受力分析的基礎(chǔ)上，引入了構(gòu)造缺陷進(jìn)行模擬，并進(jìn)行不同加力工況的準(zhǔn)動(dòng)態(tài)仿真。

實(shí)際工況中很重要的一點(diǎn)就是已萌生裂縫的延伸，這一算例的主要目的是研究已有缺陷對(duì)應(yīng)力分布的影響，以及探索已有缺陷的擴(kuò)展方式。缺陷構(gòu)造為靠近心軌頂端和遠(yuǎn)離心軌頂端兩種形式。缺陷尺寸設(shè)定為橢圓形長(zhǎng)軸0.3 mm，短軸0.05 mm，體長(zhǎng)度2 mm。分別對(duì)缺陷的不同位置進(jìn)行了模擬仿真，見(jiàn)圖7、圖8。

圖7 淺層內(nèi)部缺陷心軌受力分布

圖8 深層內(nèi)部缺陷心軌受力分布

從應(yīng)力分布上看，淺層分布缺陷明顯存在從接觸位置連通到缺陷位置的應(yīng)力集中區(qū)，且連通后應(yīng)力沿著缺陷向兩側(cè)延伸?？梢灶A(yù)期在這樣的情況下缺陷會(huì)沿著兩側(cè)進(jìn)一步生長(zhǎng)，致使損傷加??；當(dāng)缺陷所在位置靠下時(shí)，接觸位置的應(yīng)力集中不足以延伸至缺陷所在位置，所以此時(shí)缺陷對(duì)于應(yīng)力分布的影響可以忽略不計(jì)。而兩者變形情況相同，基本不受缺陷存在影響，缺陷位置并沒(méi)有出現(xiàn)變形的畸變。

2.2.3 受力分析

(1)心軌、翼軌受力分析

為了更深入地了解轍叉?zhèn)麚p的機(jī)理，需要了解轍叉在車輪經(jīng)過(guò)時(shí)受力情況，這一部分工作從二維模型簡(jiǎn)化開(kāi)展，選取心軌20 mm/30 mm/40 mm面進(jìn)行受力分析(圖9)，以期為改善輪軌關(guān)系設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

圖9 不同位置轍叉心軌、翼軌受力分布

上述分析是以新轍叉、磨耗車輪(現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)分析)為工況的，從受力分布上看輪軌關(guān)系還有優(yōu)化空間，但這里重點(diǎn)分析心、翼軌的應(yīng)力分布方向，可以看出橫向應(yīng)力是在轉(zhuǎn)移變化的，以此可以看出交變應(yīng)力的存在，也成為心軌水平縱裂疲勞破壞的因素。

(2)踏面磨耗后的受力狀態(tài)分析

運(yùn)行后心軌頂面形貌發(fā)生變化，心軌軌頂接觸光帶呈近1∶13的傾斜，主要承壓面向非通過(guò)側(cè)擴(kuò)展，且多數(shù)存在上部金屬外延現(xiàn)象(圖10中(a)圖左側(cè)、(b)圖右側(cè))，說(shuō)明金屬流動(dòng)造成的剪切形成撕裂破壞，這與裂紋的發(fā)生大多集中于心軌主要運(yùn)行軌跡的外側(cè)的現(xiàn)象相符。該現(xiàn)象與2015年發(fā)生的尖軌非工作邊出現(xiàn)水平裂紋類似，輪軌作用垂直于作用表面的力轉(zhuǎn)化為內(nèi)部的剪切應(yīng)力，在剪切應(yīng)力作用方向和位置在表面形成釋放區(qū)，造成表面微裂紋。如圖10轍叉工作邊圓弧幾乎不存在，造成受力與非工作邊趨近，剪切作用非常明顯。該轍叉通過(guò)總重11 679萬(wàn)t。

圖10 運(yùn)行后心軌斷面形貌

2.2.4 線路鋪設(shè)養(yǎng)護(hù)影響

(1)線路鋪設(shè)、養(yǎng)護(hù)狀況對(duì)裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展影響較大[17]，從朔黃線路破損分布看各站線存在明顯區(qū)別[18]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得出方向、高低(是否空吊)、查照間隔等影響因素較大。從理論上轍叉方向不正確或查照間隔不正確，會(huì)使列車車輪靠近或緊貼工作邊運(yùn)行，導(dǎo)致輪軌關(guān)系發(fā)生變化，輪緣接觸幾率增大，輪軌作用力向工作邊方向轉(zhuǎn)移，易產(chǎn)生工作邊肥邊，這種肥邊的下邊緣會(huì)萌生裂紋；而高低變化會(huì)使列車運(yùn)行平順性惡化，沖擊力明顯增加。

經(jīng)在線對(duì)初期裂紋進(jìn)行磨修，發(fā)現(xiàn)裂紋深度較小，一般不大于5 mm，且經(jīng)焊修(配合各部位打磨)后保持效果良好。說(shuō)明該類缺陷是由表層萌發(fā)的，不是內(nèi)部裂紋造成的，但若不進(jìn)行處理，有向內(nèi)擴(kuò)展形成破壞的可能。

2.3 分析結(jié)論

高錳鋼轍叉心軌位置是鑄件厚大截面位置，在鑄造凝固時(shí)該區(qū)域凝固較慢，為最后凝固的區(qū)域，易于產(chǎn)生集中縮孔和氣孔；同時(shí)該部位處于鋼水回流區(qū)和紊流區(qū)，造成雜質(zhì)含量增加。這兩種因素是產(chǎn)生水平縱裂的基本原因；爆炸硬化會(huì)造成這些缺陷位置的應(yīng)力和應(yīng)變集中，進(jìn)一步損傷了這些區(qū)域高錳鋼的性能，形成被破壞的潛在因素；爆炸硬化的硬度梯度和等應(yīng)力分布狀況形成的過(guò)渡起始區(qū)域是裂紋破壞的薄弱區(qū)域；養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí)，形成不利的接觸形貌，加劇了內(nèi)應(yīng)力向外表面薄弱區(qū)域發(fā)展的趨勢(shì)。

綜上所述，轍叉心軌20 mm至50 mm斷面范圍內(nèi)的輪載轉(zhuǎn)移區(qū)， 輪軌沖擊最為劇烈是形成異常破壞和疲勞破壞的根本原因。而爆炸硬化方式和非有效維護(hù)是萌生水平縱向裂紋、形成異常破壞的主要原因，其他內(nèi)在質(zhì)量、輪軌關(guān)系等是裂紋發(fā)生、發(fā)展和疲勞破壞的充分原因。

2.4 安全風(fēng)險(xiǎn)

裂紋類缺陷是具有危險(xiǎn)性的缺陷之一[19]。但基于錳鋼材質(zhì)優(yōu)良的裂紋延遲性特征和高錳鋼材質(zhì)的可在線修復(fù)特點(diǎn)，可以通過(guò)焊修手段消除缺陷。一般對(duì)縱向水平裂紋可采取觀測(cè)結(jié)合焊修的方式。水平裂紋一般會(huì)由金屬堆積形貌、線紋狀形式顯示、磨修后顯現(xiàn)等方式被發(fā)現(xiàn)，日常觀測(cè)需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累，故而有可能在發(fā)現(xiàn)時(shí)已發(fā)展到一定程度。有以下情況應(yīng)考慮安排更換，視現(xiàn)狀和發(fā)展速率采取當(dāng)天更換或一周內(nèi)更換：

(1)單側(cè)水平裂紋延伸至軌面1/3范圍；

(2)雙側(cè)水平裂紋中一側(cè)延伸至工作邊圓弧上部；

(3)水平裂紋向槽底方向發(fā)展。

水泥：山鋁牌P.O 42.5水泥，其熟料的化學(xué)成分與物理力學(xué)性能列于表1和表2；砂(產(chǎn)地臨朐):細(xì)度模數(shù)為2.5，含泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%；骨料：邊河碎石，5～25 mm，連續(xù)級(jí)配，含泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%；粉煤灰：萊蕪電廠Ⅱ級(jí)灰，其成分見(jiàn)表3；礦粉：張店鋼鐵廠，等級(jí)S95，其成分見(jiàn)表3；高嶺土：試劑純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，其成分見(jiàn)表4；水：自來(lái)水.

2.5 改進(jìn)措施

針對(duì)上述因素，分析爆炸硬化方式是主要影響因素，結(jié)合其他能夠采取措施的可能性，在以下幾方面進(jìn)行了加強(qiáng)。

(1)改進(jìn)爆炸硬化工藝

改進(jìn)爆炸硬化布藥方式，使爆炸硬化斷面形成良好的帽型，減少近工作面的軟帶和性能層狀分布狀態(tài)。

同時(shí)對(duì)爆炸硬化還有較大的研究空間：引進(jìn)的爆炸硬化技術(shù)是國(guó)際上較為領(lǐng)先的，但最科學(xué)合理的工藝應(yīng)用依然需要相當(dāng)一個(gè)時(shí)期的摸索，尤其是當(dāng)轍叉的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)等發(fā)生了變化，最優(yōu)的工藝匹配還需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的積累。如爆炸硬化的爆材、爆速以及炸藥的布置形式、次數(shù)、深度、梯度等工藝，還需要進(jìn)一步的深入研究及摸索；還需要對(duì)爆炸沖擊對(duì)奧氏體晶格滑移的影響及爆炸硬化沖擊對(duì)心軌小斷面區(qū)域結(jié)構(gòu)的影響等持續(xù)深入研究；或者改變強(qiáng)化方式，尋求熱鍛、機(jī)械沖擊方式實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化的可實(shí)施途徑。

(2)加大在線維護(hù)方式、方法研究，加大宣傳力度，提高在線維護(hù)意識(shí)和能力，有效實(shí)施打磨改善受力狀況，消除裂紋趨向；充分利用焊補(bǔ)消除缺陷及恢復(fù)正常輪軌關(guān)系的優(yōu)勢(shì)，是提高使用壽命的必要保證。至少應(yīng)包含以下幾方面內(nèi)容。

①鋪設(shè)狀態(tài)觀測(cè)。包括道床緊實(shí)度、轍叉方向與線型、高低水平及空吊板、查照間隔等，這些鋪設(shè)狀態(tài)的好壞直接影響轍叉的正常運(yùn)行狀態(tài)。若處于非正常狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)輪軌關(guān)系惡化，局部沖擊呈幾何狀態(tài)增加，加劇破損和破壞。

②轍叉本體的穩(wěn)定性。主要包括螺栓松動(dòng)、折斷、鋼軌脆斷，還應(yīng)包括扣件系統(tǒng)的合規(guī)性(離縫、彈性墊層破損、連接件緊固狀態(tài)等)和部件間的拉開(kāi)、離縫等。

③運(yùn)行狀態(tài)觀測(cè)。包括光帶正常性、肥邊、輪軌作用面形貌、傷損等，按規(guī)定進(jìn)行規(guī)范性打磨。

④焊補(bǔ)維修。焊補(bǔ)是消除隱患的有效途徑[20]，這在我國(guó)還沒(méi)有適宜的規(guī)范性技術(shù)文件。美國(guó)焊補(bǔ)無(wú)論在線上和線下，對(duì)缺陷容許焊補(bǔ)規(guī)定要寬泛得多。目前還以維規(guī)相關(guān)規(guī)定判斷高錳鋼轍叉的傷損程度，忽視了缺陷的可消除性和輪軌關(guān)系的可恢復(fù)性，許多路局站段對(duì)焊補(bǔ)還持懷疑態(tài)度，造成社會(huì)資源的極大浪費(fèi)。因此有必要制定高錳鋼轍叉的維護(hù)、保養(yǎng)、焊修和缺陷判定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升錳鋼類轍叉在線使用壽命。

(3)在具備條件的線路上進(jìn)一步推廣心軌加寬技術(shù)，從朔黃線心軌加寬轍叉運(yùn)行情況看，提高心軌的受力面積具有良好效果。

(4)持續(xù)提高鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，為產(chǎn)品提供更加優(yōu)良的基體。

2.6 改進(jìn)效果

爆炸硬化高錳鋼組合轍叉的設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基本成熟的，在國(guó)外有良好的應(yīng)用業(yè)績(jī)。其在我國(guó)雖然經(jīng)初期試用驗(yàn)證和朔黃鐵路的批量上道使用，但仍屬新理念產(chǎn)品范疇，通過(guò)前文所述的幾項(xiàng)改進(jìn)措施的實(shí)施，在朔黃鐵路取得了比較理想的改進(jìn)效果。2017年下道轍叉中超過(guò)3億t的14組，超過(guò)3.5億t的7組，4.2億t1組，5.2億t1組，說(shuō)明高錳鋼組合轍叉實(shí)現(xiàn)通過(guò)總重3億t以上的目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。

3 結(jié)論與建議

高錳鋼轍叉爆炸硬化工藝雖然會(huì)帶來(lái)一定程度的負(fù)面影響，但是對(duì)高錳鋼轍叉初期強(qiáng)度、硬度提升的貢獻(xiàn)還是非常明顯的，爆炸硬化轍叉的平均使用壽命遠(yuǎn)大于非表面預(yù)硬化轍叉，這在朔黃鐵路的實(shí)際應(yīng)用中得到了證明。通過(guò)不斷改進(jìn)爆炸硬化工藝、提高高錳鋼鑄造質(zhì)量、加強(qiáng)線路維護(hù)保養(yǎng)，以及高錳鋼材質(zhì)研究(如鍛造技術(shù)、合金化技術(shù)、局部強(qiáng)化技術(shù))的不斷進(jìn)步，爆炸硬化高錳鋼組合轍叉的質(zhì)量將進(jìn)一步趨于穩(wěn)定，使用壽命將得到更大的提升。