國(guó)內(nèi)外高速列車(chē)車(chē)輪材料的研究

高鵬

摘要：火車(chē)車(chē)輪是火車(chē)的重要組成部分之一，其性能的高低直接決定了火車(chē)的穩(wěn)定性和安全性，世界上許多國(guó)家都為車(chē)輪的材料做了大量研究，并都小有成就。本文主要介紹國(guó)內(nèi)外車(chē)輪材料的組成發(fā)展。

關(guān)鍵詞：車(chē)輪 ；高速列車(chē)； 材料

1前言

隨著科技的發(fā)展，世界范圍內(nèi)鐵路運(yùn)輸業(yè)也迅速發(fā)展，改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)也逐步建立起來(lái)自己的鐵路運(yùn)輸網(wǎng)，但是火車(chē)的運(yùn)行速度和世界上好多國(guó)家都有較大差距。而影響火車(chē)運(yùn)行速度的火車(chē)關(guān)鍵構(gòu)建之一就是車(chē)輪，為此世界上火車(chē)運(yùn)行速度較快的國(guó)家都為此投入了大量的人力和物力研究車(chē)輪，當(dāng)然車(chē)輪材料是最主要的研究?jī)?nèi)容。近年來(lái)我國(guó)的火車(chē)運(yùn)行速度得到較大提高，基本可以達(dá)到早晨出發(fā)，晚上到達(dá)，或者晚上出發(fā)，早晨到達(dá)的目標(biāo)。這樣也不可避免對(duì)高速形式火車(chē)車(chē)輪的安全性能提出較高要求，也就是高性能車(chē)輪材料的開(kāi)發(fā)。

2國(guó)內(nèi)外高速列車(chē)車(chē)輪新材料的開(kāi)發(fā)

2.1日本

日本車(chē)輪普遍采用的是含碳量為0.6%-0.75%的高碳鋼，這種剛的特點(diǎn)是在火車(chē)高速行駛時(shí)抗裂損性能較差，新干線也用這種剛，為了解決這個(gè)問(wèn)題，日本科研工作者又研發(fā)了降碳加V鋼，稱(chēng)之為V2鋼(SVTY75一ZR)的車(chē)輪材料，成分見(jiàn)表1。

2.2歐洲

從表2中可以看出，歐洲很早就采用低碳鋼，但是又與低碳鋼稍有區(qū)別，加入點(diǎn)其他金屬，所以全稱(chēng)是低碳微合金材料，其中時(shí)速在200km/h所用車(chē)輪材料為ER7和ER8，其中ER7鋼，是最常用的鋼種。

2.3中國(guó)

我國(guó)很早就對(duì)車(chē)輪材料進(jìn)行開(kāi)始研究，近年來(lái)也研究出幾種新材料。90年代，馬鞍山鋼鐵公司在借鑒前蘇聯(lián)材料組成的基礎(chǔ)上，研制出含釩微合金車(chē)輪，這種材料的成分（%）主要有C0.49、Si0.63、Mn1.28、P0.020、S0.025、V0.152，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，這種剛的各項(xiàng)指標(biāo)都優(yōu)于當(dāng)時(shí)車(chē)輪剛材料。鐵道部也進(jìn)行了實(shí)地試驗(yàn)，也證明性能優(yōu)良于普通碳素鋼。2000年，馬鞍山鋼鐵公司和西南交通大學(xué)合作又研制出了性能更加卓越的車(chē)輪剛材料。此種剛可用于時(shí)速200km的列車(chē)，其成分主要是增加合金元素，降低了含碳元素，并用V進(jìn)行微合金化。隨著我國(guó)列車(chē)提速的進(jìn)行，2000年馬鋼技術(shù)中心與西安交通大學(xué)聯(lián)合研制了微合金化車(chē)輪用鋼，用于時(shí)速200km的列車(chē)，該鋼種降低了原來(lái)鋼種的碳含量，增加了合金元素的含量，并用V進(jìn)行微合金化。

3小結(jié)

隨著車(chē)速的逐年提高，對(duì)車(chē)輪材料性能也在逐步提高，分析前面提到幾個(gè)國(guó)家的車(chē)輪材料不難發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)發(fā)新型車(chē)輪材料，都有一個(gè)共同點(diǎn)，降低含碳量，并進(jìn)行微合金化。像研制300km或者更高速鐵路，我覺(jué)得以后車(chē)輪材料的研發(fā)也應(yīng)順著這樣的思路進(jìn)行。

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