철도차량 차축 재료의 고 사이클 피로시험

초록

철도차량이 25-40여 년의 수명 기간 동안 운행할 때, 차축은 1.0-1.2×109 사이클의 피로 하중을 받게 된다. 이러한 고 사이클 영역에서 소재의 피로 특성을 평가하기 위해서 초음파 액추에이터로 20kHz로 가진을 할 수 있는피로시험기를 개발하고 이 시험기를 이용하여 액슬에서 시편을 채취하여 피로시험을 수행하여 기가 사이클 영역에서피로강도를 구하였다. 그리고 시편의 표면을 끝단이 구 형상인 초음파 해머로 타격하여 표면을 경화시켜 피로수명에미치는 영향을 조사하였다. 주사전자현미경으로 파단면의 미세조직을 관찰하였다. 시험결과에 의하면 차축은 전형적인펄라이트 조직으로 구성되었고, 초음파 표면처리가 피로강도에 미치는 영향은 미미하였으며, 대부분의 균열은 시편의표면 근처에 존재하는 미세한 개재물에서 발생한 후 진전하여 파단에 도달하였다.

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