一种钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115184254A(43)申请公布日2022.10.14(21)申请号202210815959.5(22)申请日2022.07.12(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人李晓煜汪渊陈崇木袁俊(74)专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278专利代理师刘小峰马鹏林(51)Int.Cl.G01N17/02(2006.01)G01N3/32(2006.01)G01N3/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法(57)摘要本发明涉及一种钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，步骤如下：在钢轨轨底获取待检测用的钢轨试样，并将其表面打磨至光滑且清洗烘干；将试样的一端留出一段距离作为电化学腐蚀的电极夹持端，并将其剩余部分均匀涂上绝缘漆直至凝固；在试样表面上穿破绝缘漆层形成裸露圆形区；采用电化学工作站对试样进行电化学腐蚀；对腐蚀后的试样清洗，除去其表面上绝缘漆，并对其表面再次清洗干燥，统计其表面上的蚀坑尺寸；将试样进行旋转弯曲疲劳性能测试，得到其疲劳性能指标数值；对试样进行断口分析，观察断口形貌；基于蚀坑尺寸、疲劳性能指标数值和断口形貌，分析钢轨腐蚀疲劳性能。本发明可以量化评价钢轨的腐蚀疲劳性能并评估钢轨发生腐蚀后的使用安全性。CN115184254ACN115184254A权利要求书1/1页1.一种钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在钢轨轨底获取待检测用的钢轨试样，并将钢轨试样的表面打磨至光滑，并且清洗后烘干；2)将步骤1)中烘干后的钢轨试样的一端留出一段距离以作为电化学腐蚀的电极夹持端，并将钢轨试样的剩余部分均匀地涂上绝缘漆直至绝缘漆凝固；3)在步骤2)处理后的钢轨试样的表面上穿破绝缘漆层来形成裸露圆形区；4)采用电化学工作站对步骤3)处理后的钢轨试样进行电化学腐蚀；5)对步骤4)中电化学腐蚀后的钢轨试样进行清洗，之后除去钢轨试样的表面上的绝缘漆，然后对钢轨试样的表面再次进行清洗后干燥，并统计钢轨试样的表面上的蚀坑尺寸；6)将步骤5)处理后的钢轨试样进行旋转弯曲疲劳性能测试，得到钢轨试样的疲劳性能指标数值；7)对步骤6)中的钢轨试样进行断口分析，观察断口形貌；8)基于获得的蚀坑尺寸、疲劳性能指标数值和断口形貌，分析钢轨在腐蚀环境下的腐蚀疲劳性能。2.根据权利要求1所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤1)中，获取的钢轨试样的尺寸满足国家标准GB/T4337‑2015要求，所述清洗采用无水乙醇进行清洗。3.根据权利要求1所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，所述步骤2)中的所述一段距离的范围是60‑90mm。4.根据权利要求1所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤3)中，在钢轨试样表面的中心及左右每隔10mm穿破绝缘漆层，形成3个直径为1mm的裸露圆形区，之后钢轨试样沿轴线旋转90°重复操作，直至钢轨试样的表面上出现12个裸露圆形区。5.根据权利要求1所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤4)中，进行电化学腐蚀时采用的腐蚀介质是NaCl中性盐溶液或NaHSO3溶液。6.根据权利要求5所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤4)中，在电化学腐蚀时，选用工作电极为钢轨试样、饱和甘汞电极作为参比电极以及铂作为辅助电极的三电极体系。7.根据权利要求6所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤4)中，电化学腐蚀时的腐蚀电流的范围为50‑200mA，腐蚀时长的范围为50‑300s。8.根据权利要求1所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤5)中，对电化学腐蚀后的钢轨试样采用蒸馏水清洗，并采用丙酮除去钢轨试样的表面上的绝缘漆，然后再依次使用蒸馏水和无水乙醇对钢轨试样的表面进行清洗并干燥。9.根据权利要求1所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤6)中，所述疲劳性能指标数值可表示为所述钢轨试样的疲劳极限或疲劳寿命。10.根据权利要求1所述的钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法，其特征在于，在所述步骤7)中，选用扫描电镜观察断口并统计疲劳斑尺寸和疲劳源数目。2CN115184254A说明书1/5页一种钢轨腐蚀疲劳性能的检测方法技术领域[0001]本发明涉及一种不同腐蚀环境下钢轨腐蚀疲劳性能的检测评价方法，属于钢轨模拟试验评价技术领域，具体涉及一种在模拟特定腐蚀环境下，在钢轨疲劳试样表面上通过电化学腐蚀人为制造尺寸相近的点蚀坑，之后通过测定试验钢轨的旋转弯曲疲劳性能来量化评价钢轨腐蚀疲劳性能的方法，并且更加具体地，涉及一种钢轨腐蚀疲劳性