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随着列车轴重、运行速度和行车密度的提高及高强耐磨钢轨钢的应用，接触疲劳损伤成为线路钢轨主要的失效形式之一。钢材的性能严重影响钢轨的接触疲劳寿命。通过对在不同循环周数下接触疲劳试样的裂纹进行观察发现，接触疲劳裂纹的扩展寿命占其总寿命的大部分。对钢轨钢接触疲劳裂纹扩展行为进行微观层次的试验研究有助于分析钢轨钢的接触疲劳行为。
本文利用SEM连续动态观察疲劳短裂纹扩展的过程。用U71Mn和U75V钢轨钢材料进行Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳加载、准静态加载试验，观察试验现象；研究短裂纹的扩展规律；从微观结构等方面分析对短裂纹扩展的影响因素；对比分析两种类型裂纹的扩展规律。用有限元方法分析裂纹尖端附近塑性区的分布情况，比较发现试验结果和有限元计算结果基本吻合。