本文分析了已运行过的动车组车轮轮缘白层的微观组织,并对其形成机理进行探讨和分析。观察了垂直于列车运行方向和车轮表面的横截面金相样品,在光镜下可以观察到试样表面存在不连续分布的条状白层,有时可以在白层处发现塑性变形和断裂。与白层相邻的珠光体和先共析铁素体组织发生了明显的塑性变形,形成了与车轮运行方向相同的纤维状组织。在扫描电镜下,车轮轮缘白层主要由塑性变形导致碎化的纳米晶、动态再结晶得到的铁素体纳米晶以及具有超细原奥氏体晶粒的马氏体三种类型的组织组成。三者均是具有纳米量级的超细组织。在含有碎化纳米晶的白层组织中,越接近表面则塑性变形的程度越高,破碎的原始片状的铁素体越细,可达100-150nm,未溶碳化物也越少。珠光体空间取向的不同会造成向白层转化的速度差异。如果在温度作用下表层金属发生了动态再结晶,将会形成纳米级的超细铁素体晶粒。当摩擦温升超过奥氏体化温度时,就形成了马氏体组织白层,其最表层呈现比较完整的原高温奥氏体晶粒,晶粒内部可以看到少量未溶解的碳化物和特征不明显的马氏体组织。再向心部是不完全奥氏体化区,可以看到未溶解的碳化物和与碳化物相邻的奥氏体晶核,以及未转变的铁素体。分析认为在运行过程中的滑动摩擦磨损过程中,白层的形成机制主要是塑形变形作用效果为主和温度与塑形变形综合作用机制。白层比常规淬火马氏体具有更高硬度的原因是由于白层具有超细的组织结构。