高速列車的發(fā)展程度是各工業(yè)國(guó)表征其科技水平及鐵路運(yùn)輸發(fā)達(dá)情況的重要標(biāo)志。2007年4月3日,法國(guó)高速電氣列車在行駛試驗(yàn)中時(shí)速達(dá)到574.8km,打破了由該國(guó)高速電氣機(jī)車在1990年創(chuàng)下的時(shí)速515.3km的有軌鐵路行駛速度的世界紀(jì)錄。我國(guó)鐵路經(jīng)過(guò)6次大提速后,主要干線列車時(shí)速已達(dá)200km以的上水平。從而,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供了較好的鐵路運(yùn)輸保障。隨著列車運(yùn)行速度的加快,對(duì)鐵道和列車的性能等也提出了更高更嚴(yán)的要求。列車的車軸是其行走部分的重要零件,其質(zhì)量好壞不僅決定了列車可以運(yùn)行的速度,還直接影響到列車運(yùn)行的安全。普通列車的車軸國(guó)內(nèi)通常用40鋼或50鋼制造。但是,碳鋼淬透性差,而車軸及其截面尺寸均較大,通常只能是正火處理以得到較細(xì)片狀珠光體組織后再加工成車軸,因而綜合力學(xué)性能較低而難以滿足高速列車對(duì)車軸性能的要求。為此考慮到車軸軸重、失效原因、應(yīng)力分布特點(diǎn)和狀態(tài)、斷裂韌度及熱處理工藝等諸多因素后,中國(guó)鐵科院提出了用42crmo無(wú)縫鋼管熱軋超厚壁無(wú)縫管作為高速列車車軸的材料,并對(duì)該材料提出了性能要求。攀成鋼成都無(wú)縫鋼管廠經(jīng)過(guò)分析、研究、試驗(yàn)和試軋,生產(chǎn)出了一批能滿足技術(shù)要求的Φ215mm×72.5mm的35CrMo鋼超厚壁無(wú)縫管,并供給了制造該零部件的廠家使用。本論文在介紹了目前各工業(yè)國(guó)家高速列車車軸用材料的發(fā)展概況之后,分析了高速列車車軸運(yùn)行時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)和分布,軸重的影響、安全儲(chǔ)備(沖擊韌度及斷裂韌度)和失效原因等。繼而,分析了42crmo無(wú)縫鋼管的合金化原理、相關(guān)的物理常數(shù)、斷裂韌度范圍及其熱處理特點(diǎn)。隨后重點(diǎn)對(duì)我國(guó)過(guò)去從未生產(chǎn)過(guò)的徑(直徑D)壁(壁厚S)比(D/S)為2.97的35CrMo鋼超厚壁無(wú)縫鋼管的軋制工藝進(jìn)行了分析、研究及試驗(yàn)工作。用Φ216mm皮爾格軋機(jī)機(jī)組軋制Φ215mm×72.5mm35CrMo鋼超厚壁無(wú)縫鋼管的孔型設(shè)計(jì),熱軋工藝試驗(yàn)過(guò)程及其軋制生產(chǎn)過(guò)程。解剖并分析了軋制出的該種無(wú)縫鋼管的冶金質(zhì)量,指出了其偏心度較大的不足,產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施。最終使熱軋生產(chǎn)出的Φ215mm×72.5mm 35CrMo鋼超厚壁無(wú)縫鋼管達(dá)到了中國(guó)鐵科院對(duì)其提出的技術(shù)要求,滿足了車軸生產(chǎn)單位對(duì)材料的需求。****,通過(guò)前述工作的總結(jié),作者對(duì)35CrMo鋼的冶金質(zhì)量、超厚壁管在皮爾格軋機(jī)上軋輥的孔型設(shè)計(jì)和軋制工藝及設(shè)備等作出了結(jié)論并提出了一些改進(jìn)的建議。