鱼鳞裂纹抗疲劳钢轨

抑制鱼鳞裂纹萌生

论文中的U75V淬火钢轨在磨削后产生鱼鳞状疲劳裂纹，该钢轨技术成果为理解并抑制此类裂纹提供了实物载体。

Liu, Jihua · Junjie, Ou · Jianbin, Li · Zihua, Yu · He, Chenggang · 李鹏 · 周桂源 · Youjie, Chen

Engineering Failure Analysis 2025

技术优势

找准裂纹根源

确认磨削产生的白蚀层（WEL）是微裂纹快速萌生的主要原因，为通过优化磨削工艺抑制鱼鳞裂纹提供了明确靶点。

揭示扩展路径

发现裂纹沿 WEL 与基体界面以波浪形水平或向下扩展，最终形成鱼鳞状斜裂纹，据此可预判裂纹走向并采取阻断措施。

区分剥落与深层裂纹

将鱼鳞状裂纹纵向剖面分为“迂回裂纹”和“向下裂纹”：前者小角度扩展至表面形成剥落坑，后者深入基体，为评估损伤严重程度提供依据。

应用场景

• 轨道交通安全：用于指导磨削工艺优化，减少鱼鳞裂纹引发的钢轨伤损，降低断轨风险。
• 耐磨金属材料：通过控制白蚀层形成改善钢轨表面耐磨性，减少剥落，延长服役寿命。
• 疲劳寿命评估：提供鱼鳞裂纹萌生与扩展的机理模型，用于钢轨剩余寿命预测和检修周期制定。