Page 42 - 摩擦学学报2025年第5期

第 45 卷 第 5 期 摩擦学学报（中英文） Vol 45 No 5
2025 年 5 月 Tribology May, 2025

DOI: 10.16078/j.tribology.2023258 CSTR: 32261.14.j.tribology.2023258
韩振宇, 汪渊, 丁昊昊, 张沭玥, 王文健, 刘佳朋, 刘启跃, 周仲荣. 不同运行参数下珠光体与贝氏体钢轨钢滚动磨损与接触疲劳
行为研究[J]. 摩擦学学报（中英文）, 2025, 45(5): 676−687. HAN Zhenyu, WANG Yuan, DING Haohao, ZHANG Shuyue,
WANG Wenjian, LIU Jiapeng, LIU Qiyue, ZHOU Zhongrong. Wear and Rolling Contact Fatigue Behavior of Pearlitic and Bainitic
Rail Steels under Different Operating Parameters[J]. Tribology, 2025, 45(5): 676−687.

不同运行参数下珠光体与贝氏体钢轨钢滚动

磨损与接触疲劳行为研究

1,2
韩振宇 , 汪 渊 , 丁昊昊 , 张沭玥 , 王文健 , 刘佳朋 , 刘启跃 , 周仲荣 1
1,2
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(1. 西南交通大学 轨道交通运载系统全国重点实验室 摩擦学研究所，四川 成都 610031；
2. 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 钒钛资源综合利用国家重点实验室，四川 攀枝花 617000；
3. 中国铁道科学研究院集团有限公司 金属及化学研究所，北京 100081)
摘 要: 钢轨服役过程中的滚动磨损和接触疲劳损伤行为直接影响到列车的运行安全，而钢轨材质和运行参数对其
损伤具有关键影响. 因此，本文中利用JD-1轮轨模拟试验机开展了珠光体和贝氏体钢轨材料在不同运行速度、轴重
及曲线半径下的轮轨滚动接触模拟试验. 研究表明：珠光体与贝氏体钢轨材料在相同运行工况下滚动磨损和接触疲
劳行为存在差异，贝氏体钢轨材料的损伤程度较珠光体钢轨材料轻微；钢轨材料磨损率及表面损伤变化趋势均与
运行速度和曲线半径呈负相关，而与轴重的变化趋势呈正相关；钢轨材料的塑性变形层深度随轴重的增大以及曲
线半径的减小而增加，滚动接触疲劳损伤随轴重呈先增加后减小的整体变化趋势. 在轴重较大、运行速度和曲线半
径较小工况下，钢轨材料损伤严重，故需对相应钢轨线路进行实时监测并采取维修养护措施.
关键词: 钢轨材料; 运行工况; 磨损; 滚动接触疲劳; 珠光体; 贝氏体
中图分类号: TH117.3 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2025)05–0676–12

Wear and Rolling Contact Fatigue Behavior of Pearlitic and
Bainitic Rail Steels under Different Operating Parameters

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1,2
1
HAN Zhenyu , WANG Yuan , DING Haohao , ZHANG Shuyue , WANG Wenjian ,
3
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LIU Jiapeng , LIU Qiyue , ZHOU Zhongrong 1
(1. Tribology Research Institute, State Key Laboratory of Rail Transit Vehicle System,
Southwest Jiaotong University, Sichuan Chengdu 610031, China;
2. State Key Laboratory of Vanadium and Titanium Resources Comprehensive Utilization,
Pangang Group Research Institute Co, Ltd, Sichuan Panzhihua 617000, China;
3. Metals and Chemistry Research Institute, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)
Abstract: [Objective] Rail service plays a crucial role in facilitating train support, guidance, and high-speed operation,
constituting a core component of track structure. It directly impacts the operational safety of high-speed railway trains.

Received 27 November 2023, revised 11 April 2024, accepted 15 April 2024, available online 1 July 2024.
*Corresponding author. E-mail: zhangsy@swjtu.edu.cn, Tel: +86-18215632894.
This project was supported by the National Key Research and Develop Program (2023YFB4603403), the National Natural Science
Foundation of China (52375205, 52001329) and 2024 Excellent Youth Team Training Program of Southwest Jiaotong University
(2682024CG007).
国家重点研发计划项目(2023YFB4603403)、国家自然科学基金项目(52375205, 52001329)和 2024年西南交通大学优秀青年团
队培育项目(2682024CG007)资助.