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EA4T钢具有优异的力学性能,而且能够满足车轴材料强度、韧性等性能的要求,因此被广泛应用在高速列车车轴上。随着我国铁路货运朝着快速、重载化方向发展,高速列车运输安全对车轴材料的性能尤其是疲劳性能提出了越来越高的要求,而对于车轴材料不同热处理制度下获得的不同微观组织结构直接影响到材料的疲劳性能。因此,通过研究不同热处理工艺制度,获得车轴材料的最佳微观组织结构对保证车轴材料的疲劳性能至关重要。本研究分别采用等温淬火工艺与调质处理工艺,获得了贝氏体/马氏体复相组织状态与回火索氏体组织状态下的EA4T钢,通过拉伸实验以及轴向拉压疲劳实验对其性能进行对比;此外又通过控制等温淬火时间来调整贝氏体组织和马氏体组织的相对比例,并采用轴向拉压疲劳实验与三点弯曲疲劳裂纹扩展速率实验探究不同贝氏体组织与马氏体组织比例下的贝氏体/马氏体复相组织对EA4T钢疲劳性能的影响规律,系统地研究了不同贝氏体含量下贝氏体/马氏体复相EA4T钢疲劳裂纹萌生行为与疲劳裂纹扩展行为。应力控制下的拉压疲劳实验结果表明:通过调控热处理参数,贝氏体/马氏体复相EA4T钢的疲劳性能明显优于回火索氏体组织状态下的EA4T钢,贝氏体/马氏体复相EA4T钢独特的组织结构是导致其疲劳强度高于回火索氏体状态下EA4T钢的主要原因。贝氏体/马氏体复相EA4T钢的疲劳强度随着贝氏体组织含量的增加呈先升高后降低趋势,微观组织结构演变是导致疲劳强度出现以上变化的主要原因;在440℃等温2 min后淬火得到的EA4T钢具有最高的疲劳强度,此时复相组织中贝氏体组织的含量大约为50 vol%。三点弯曲疲劳裂纹扩展速率实验结果表明:贝氏体/马氏体复相组织中不同组织的含量比是影响疲劳裂纹扩展速率的重要因素。贝氏体组织含量较少会导致复相EA4T钢的脆性大,疲劳裂纹主要以沿晶断裂的方式进行扩展,疲劳裂纹扩展速率较快;贝氏体组织含量较多时,复相组织强度较低,贝氏体/马氏体复相EA4T钢对于力的承载能力较差,疲劳裂纹也会较快地扩展。当贝氏体组织含量约为50-60 vol%左右时,贝氏体/马氏体复相EA4T钢具有优异的强韧性匹配,又能够使疲劳裂纹扩展路径发生偏折,具有较强的疲劳裂纹扩展抗力。