محمد ملک‌آبادی، علی اکبری نسبت آباد، صادق عبادی^*،

ایران، تبریز، شهرک صنعتی قراملک، شرکت گسترش صنایع ریلی ایران، واحد مهندسی و توسعه، 5197711112.

*پست الکترونیکی نویسنده مسئول: ebadi@iridco.ir

چکیده

امروزه باتوجه‌به تمایل سیستم حمل‌ونقل ریلی به مکانیزم­های سرعت بالا نقش تعمیر و نگهداری ریل‌­ها بیش‌ازپیش نمایان شده است. فرایند سنگ‌زنی به‌منظور نگهداری و تعمیرات خطوط ریلی راه‌آهن می­تواند بر عملکرد آن­ها اثر بگذارد. اثرات تغییر سرعت دورانی سنگ‌زنی بر مکانیزم براده‌برداری ریل هادفیلد به‌تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از چهار سرعت دورانی متفاوت نشان می­‌دهند که با افزایش سرعت دورانی سنگ‌زنی، ضریب اصطکاک و زبری سطح نمونه­ های ریل کاهش می­‌یابند. همچنین مشاهدات مورفولوژی و جریان پلاستیک به وجود آمده بر روی سطح نمونه نشانگر وجود شیارهایی است که تحت‌تأثیر سرعت دورانی سنگ می­باشد، بدین صورت که افزایش سرعت دورانی سنگ سبب کاهش پهنای شیارهای روی سطح نمونه می­شود و صافی سطح بالا می­رود. حجم سایش، میکرو سختی و دمای سطح نمونه ­های ریل با افزایش سرعت دورانی سنگ‌زنی افزایش می‌یابند. پسماندهای حاصل از سایش حین آزمون، متشکل از ذرات گرد و براده‌های معوج می­‌باشند؛ این پسماندها اساساً از Fe3 O4،FeO  و Fe تشکیل شده­‌اند. با افزایش سرعت دورانی سنگزنی، حجم اکسیدهای آهنی افزایش یافته اما عرض براده‌ها کاهش می­یابند.

کلمات کلیدی: ریل هادفیلد؛ مورفولوژی؛ سایش؛ میکرو سختی؛ سنگ‌زنی.

1. مقدمه

در سال­های گذشته، با گسترش سریع جوامع و اقتصاد لزوم استفاده از حمل‌ونقل سریع و سنگین بیش‌ازپیش نمایان گشته است که این موضوع فشار بر روی سیستم حمل‌ونقلی را افزایش داده و نیازمند استانداردهای بالایی برای سیستم چرخ و ریل است. حمل‌ونقل سریع و سنگین موجب بروز ناهمواری­های سطحی می­شود و به‌سرعت بر روی تاج ریل گسترش می­یابد. در نهایت، سطح ناهموار تبدیل به ترک­ها، خوردگی حفره­ای و… می­شود ]1-5[این خسارات بر روی ریل بایستی حذف یا تعمیر شوند تا ایمنی عملیات حمل‌ونقل ریلی بهبود یابد ]6[تکنولوژی سنگ‌زنی ریل نقش مهمی در نگهداری خطوط راه‌آهن ایفا می­کند. از این تکنولوژی می­توان برای کاهش تخریب سطحی ریل، بهبود ایمنی حمل‌ونقل ریلی و افزایش عمر ریل­‌ها استفاده کرد؛ بنابراین، تکنولوژی سنگ‌زنی ریل به طور گسترده­ای در سرتاسر دنیا مورداستفاده قرار می­گیرد و مزایای اقتصادی فراوانی دارد ]7-11[.

در حال حاضر، مطالعات زیادی بر روی تکنولوژی سنگ‌زنی توسط محققان انجام‌یافته است. کانن^[1] ]12[ معایب ریلی که در طی سالیان متمادی با استفاده از سنگ‌زنی به‌منظور نگهداری و افزایش طول عمر ریل، حذف می­شده­اند را بررسی کرد. از اهداف سنگ‌زنی ریل می­توان به حذف خسارت سطحی و بازسازی پروفیل ریل به‌منظور بهبود هدایت وسیله نقلیه اشاره کرد. کالوسک^[2] ]13و14[ بیان کرد که استراتژی­های بهینه سنگ‌زنی ریل می­توانند به طور مؤثری ساییدگی ریل را کاهش دهند و کاهش خزش، عامل اصلی کاهش سایش چرخ – ریل است. علاوه بر این، نقطه­ای را تحت عنوان “بهترین نقطه سایش” ارائه کرد که در آن کنترل سایش ریل و خستگی تماس غلتشی تحت شرایط تعادل دینامیکی هستند. مرکز تحقیقاتی NRC-CSTT^[3] بر اساس نظریه فوق، یک روش نوین برای سنگ‌زنی ریل ابداع کرد ]14[کانماتسو^[4] اثرات انواع مختلف سنگ را بر روی کارایی فرایند سنگ‌زنی بررسی کرد و انواع جدیدی از سنگ­های سنباده را ساخت که از قابلیت سنگ‌زنی بالایی برخوردار بودند ]15[همان گونه که واضح است، اندرکنش­های بین ریل و سنگ یک فرایند تریبولوژی^[5] پیچیده را به وجود می­آورند. علاوه بر این، عوامل زیادی بر رفتار بین سطحی فرایند سنگزنی ریل اثر می­گذارند. ازاین‌رو، شفاف‌سازی مکانیزم تریبولوژی حین فرایند سنگ‌زنی ریل نقش مهمی در بهبود کیفیت و کارایی سنگزنی دارد.

در این پژوهش، به منظور بررسی رفتار تریبولوژی بین سطحی فرایند سنگ‌زنی ریل و به‌ویژه رفتار براده‌برداری ریل تحت سرعت­های دورانی مختلف سنگ‌زنی از یک سنگ و دو نمونه ریل هادفیلد[6] استفاده شده است.

• 2- شرح آزمون

2.1.   دستگاه آزمون اصطکاک سنگ‌زنی ریل

یک چیدمان برای آزمون اصطکاک سنگ‌زنی ریل باهدف شبیه‌سازی اندرکنش­های سنگ‌زنی بین ریل و سنگ­ سنباده ایجاد گشته است که در شکل (1) نشان‌داده‌شده است. این چیدمان از یک دستگاه تراش، سه‌نظام به‌عنوان فیکسچر متحرک (1) برای نگهداشت سنگ سنباده، سنگ سنباده (2) با دانه­هایی از جنس زیرکن کروندوم^[7]، نمونه­های ریل هادفیلد (3) قرار داده شده بر روی فیکسچر ثابت (4)، یک عدد سنسور نیرو (5) برای اندازه­گیری نیروی اصطکاکی بین سطحی در حین فرایند سنگ‌زنی که بر روی ساپورت دستگاه ثابت گشته و همچنین یک عدد ترموکوپل (6) جاسازی شده در داخل یکی از نمونه­ها برای اندازه­گیری دمای بین سطحی، تشکیل شده است. تصویر شماتیک اجزای فوق در شکل (2) نشان‌داده‌شده است.

هنگامی که سرعت دورانی سنگ سنباده به مقدار مشخص شده می­رسد، فرایند سنگ‌زنی با اصطکاک به وجود آمده بین سنگ متحرک و نمونه­های ثابت صورت می­پذیرد. حین فرایند سنگ‌زنی، نمونه­های ریل با سنگ سنباده در حال تماس می­باشد. و در فاصله بین پاسی فرایند سنگ‌زنی، سنگ با نمونه­ها هیچ­گونه تماسی ندارد. حرکت بین پاسی توسط ساپورت فوقانی دستگاه تراش (6) تنظیم می­شود. ضریب اصطکاک سنگ‌زنی بین سطحی به‌صورت نسبت نیروی اصطکاک سنگ‌زنی به نیروی نرمال تعریف می­شود. نیروی نرمال با استفاده از لود سل فشاری و نیروی اصطکاکی به‌وسیله سنسور نیرو در حین فرایند سنگ‌زنی اندازه­گیری می­شود.

---

[1] Cannon

[2] Kalousek

[3] National Research Council, Center for Surface Transportation Technology, Canada

[4] Kanematsu

[5] Tribological Process

[6] Hadfield

[7] Zircon Corundum

---

.   مواد و پارامترهای تجربی

نمونه­های ریل از تکه مرکزی با جنس فولاد هادفیلد ساخته شده­اند که ترکیب شیمیایی آن در جدول شماره (1) ارائه شده است. خواص مکانیکی این نوع فولاد نیز در جدول (2) ارائه شده است. ابعاد نمونه­های ریل به‌کاررفته برابر  میلیمتر می­باشند. اندازه دانه به‌کاررفته در سنگ سنباده برابر 14 است. قطر بیرونی، قطر داخلی و ضخامت سنگ سنباده به ترتیب برابر 150، 50 و 75  میلیمتر است. سرعت­های دورانی سنگ‌زنی برابر 2000، 2500، 3000 و 4000 rpm انتخاب گردیده است. بر اساس سرعت­های دورانی سنگ‌زنی، سرعت معادل در سطح مرکز نمونه­های ریل به ترتیب برابر 10.05، 12.57، 15.08 و  می­باشند.

 تمامی آزمون­ها در شرایط محیط انجام یافته­اند (دما:  و رطوبت نسبی: ). نمونه­های ریل قبل و بعد از انجام آزمون، با استون پاک شده و با استفاده از یک ترازوی الکترونیکی بادقت 0.001g اندازه­گیری شدند. حجم سایش نمونه­ها با روش تغییر وزن مشخص شدند. سختی نمونه­ها به روش میکرو سختی ویکرز با نیروی 0.05 kg اندازه­گیری شدند. مورفولوژی نمونه­ها و پسماندهای حاصل از سایش با استفاده از یک میکروسکوپ نوری و دستگاه SEM (TESCAN MIRA3-FEG) انجام‌یافته است. ترکیب شیمیایی پسماندهای حاصل از سایش با استفاده از دستگاه XRD (Bruker D8 Adnance) انجام‌یافته است.

---

1. 3- نتایج

3.1.   ضریب اصطکاک سنگ‌زنی

از شکل (3) واضح است که ضریب اصطکاک سطح روند ثابتی حین فرایند سنگ‌زنی در سرعت­های دورانی مختلف دارد. زمانی که سرعت دورانی سنگ‌زنی افزایش می­یابد، ضریب اصطکاک تمایل به کاهش را نشان می­دهد. نسبت­های کاهش ضریب اصطکاک متوسط در جدول (3) (نسبت ضریب اصطکاک مربوط به‌سرعت دورانی 2500 rpm، 3000 rpm، 4000 rpm به ضریب اصطکاک مربوط به‌سرعت 2000 rpm) به ترتیب در حدود 89%، 83% و 79% هستند.

---

3.2.   سختی و حجم سایش نمونه‌­های ریل

از شکل (4) مشاهده می­شود که سختی سطح نمونه­های ریل در مقایسه با سختی اولیه­شان به طور قابل‌توجهی افزایش می­یابد. در همین حال، با افزایش سرعت دورانی سنگ‌زنی، سختی سطح نمونه­های ریل روند رو به بالایی را نشان می­دهند. نسبت­های افزایش سختی در جدول (3) در حدود 24%، 35%، 40% و 44% برای سرعت­های دورانی سنگ‌زنی مختلف 2000، 2500، 3000 و 4000 rpm می­باشند. از شکل (5) مشاهده می­شود که سختی با افزایش عمق تا 225  به شدت کاهش یافته و به  می­رسد که سختی نرمال ماده ریل رایج است. در همین حال، ضخامت لایه سخت شده (عمقی که در آن سختی برابر سختی ریل پایه در جدول (3) می­شود) با افزایش سرعت دورانی سنگزنی افزایش می­یابد. از شکل (6) می­توان پی برد که حجم سایش سنگزنی نمونه­های ریل با افزایش سرعت دورانی به طور مشخصی افزایش می­یابد. همچنین می­توان نتیجه گرفت که سرعت دورانی به طور قابل توجهی بر کارایی سنگزنی اثر می­گذارد.

---

---

3.3.   زبری سطح و افزایش دمای سنگ‌زنی

زبری سطح پارامتر مهمی در بررسی کیفیت سنگ‌زنی ریل به شمار می­آید. از شکل (7) می­توان مشاهده کرد که زبری سطح نمونه­های ریل با افزایش سرعت دورانی سنگ‌زنی به طرز واضحی کاهش می­یابد. همچنین از شکل (8) مشاهده می­شود که با افزایش سرعت دورانی، دمای سنگ‌زنی به طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش می­یابد. به عبارتی، فصل مشترک دو سطح سنگ‌زنی حرارت ناشی از اصطکاک بیشتری تولید می­کند.

---

3.4.   مورفولوژی سطح و تغییر شکل پلاستیک نمونه­های ریل

مشاهدات میکروسکوپی در شکل (9) نشان می­دهد که سطوح سنگ‌زنی شده نمونه­های ریل مورفولوژی مشابهی دارند و پس از سنگ‌زنی شیارهای زیادی روی نمونه­های ریل وجود دارند. با افزایش سرعت دورانی، پهنای شیارها کاهش می­یابند و صافی سطح نمونه­های ریل افزایش می­یابد. علاوه بر این، چندین حفره ناشی از اندرکنش­های سنگ‌زنی سطوح نیز قابل‌مشاهده است. به‌موجب ترکیب فشار سنگ‌زنی و حرکت نسبی سنگ سنباده، نیروی اصطکاکی یا به عبارتی نیروی سنگ‌زنی به وجود می­آید که موجب تغییر شکل پلاستیک بر سطح ریل می­شود. تصاویر SEM تغییر شکل پلاستیک مقاطع بریده شده از نمونه­های ریل در شکل (10) نشان داده شده­اند. لایه­های تغییر شکل یافته به دلیل زمان پایین سنگ‌زنی از ضخامت کمتری برخوردار هستند. همچنین می­توان مشاهده نمود که تاج ریل در جهت نیروی سنگ‌زنی تغییر شکل پلاستیک می­دهد و با افزایش سرعت دورانی، ضخامت لایه تغییر شکل پلاستیک یافته نیز افزایش می­یابد.

---

3.5.   تحلیل پسماندهای ناشی از سایش

از تصاویر SEM پسماندهای ناشی از سایش در شکل (11) مشاهده می­شود که این پسماندها از ذرات گرد و براده­های برش خورده معوج تشکیل یافته­اند. به‌وضوح می­توان مشاهده کرد که اندازه پسماندهای حاصل از سایش تحت‌تأثیر سرعت دورانی سنگ‌زنی می­باشد که با افزایش سرعت دورانی ذرات گرد بیشتری قابل‌مشاهده است و عرض براده­ها به طور قابل‌توجهی کاهش می­یابد. آزمون XRD برای تشخیص فاز موجود در پسماندهای حاصل از سایش استفاده شده است ]16[طیف­های XRD پسماندهای حاصل از سایش در شکل (12) نشان می­دهند که ترکیب­های عمده این پسماندها، اکسیدهای مختلف  و  و  می­باشند و شدت­های پیک  و  نسبتا کوتاه می­باشند در حالیکه شدت­های پیک  بلند هستند. این نکته بیانگر این است که مقدار  و  در مقایسه با مقدار  اندک می­باشد. با افزایش سرعت دورانی، ترکیبات  و  مقدار کمی افزایش می­یابند.

---

1. 4- بحث‌وبررسی

رفتار تریبولوژی اندرکنش­های بین ریل و سنگ سنباده پیچیده است. در این پژوهش، تماس سطح به سطح سنگ و ریل برای بررسی رفتار بین سطحی در فرایند سنگ‌زنی انجام یافت. داده­های تجربی در جدول (3) ارائه شده است. نتایج تحلیلی پسماندهای حاصل از سایش نشان دادند که مورفولوژی و ترکیب این پسماندها در آزمایشگاه و محیط سنگ‌زنی مشابه هم هستند. با افزایش سرعت دورانی، نیروی سنگ‌زنی بین سنگ سنباده و نمونه­های ریل کاهش می­یابد مطابق رابطه تجربی برای نیروی سنگ‌زنی که در رابطه (1) نشان‌داده‌شده است ]17 و 18[

که در آن ،  و  به ترتیب سرعت دورانی سنگزنی، سرعت قطعه کار و سرعت پیشروی نمونه­های ریل می­باشند. با توجه به رابطه فوق مشخص است که با افزایش سرعت دورانی، نیروی سنگزنی کاهش پیدا می­کند. از این­رو، ضریب اصطکاک سنگزنی کاهش می­یابد. در همین حال با افزایش سرعت دورانی، حجم سایش نمونه­های ریل افزایش می­یابد.

با افزایش سرعت دورانی، تنش اعمالی بر سطح نمونه ریل به‌موجب هیسترزیسِ تغییر شکل افزایش می­یابد؛ بنابراین کار مصرف شده برای ایجاد تغییر شکل پلاستیک افزایش می­یابد که باعث افزایش سختی سطح نمونه­های ریل می­شود ]19[با افزایش سرعت سنگ سنباده، حرارت اصطکاکی تولید شده در حین فرایند سنگ‌زنی نیز افزایش می­یابد که منجر به افزایش نرخ افزایش دما می­شود. افزایش سرعت دورانی، ضخامت لایه سنگ‌زنی را افزایش می­دهد ]17 و 18[با افزایش سرعت دورانی، میانگین حسابی انحراف پروفیل سطح سنگ‌زنی شده، زبری سطح کاهش آشکاری دارد. علاوه بر این از شکل (9) واضح است که با افزایش سرعت دورانی سطح نمونه­های ریل صاف­تر می­شود و پهنای شیارها کاهش می­یابد. در همین حال، دلیل دیگری برای این پدیده این است که افزایش سرعت دورانی سنگ‌زنی منجر به کاهش پهنای برشی می­شود ]17[افزایش ضخامت لایه سخت شده می­تواند به سبب جریان پلاستیک ایجاد شده از سنگ‌زنی باشد.

چند نظریه رایج دررابطه‌با مکانیزم­های تولید پسماندهای حاصل از سایش توسط ژانگ و ژو^[1] ارائه گشته است ]20[شماتیک فرایند سنگ‌زنی ریل در شکل (13) نشان‌داده‌شده است. سنگ سنباده از دانه­های ساینده که با چسب به یکدیگر چسبیده­اند، تولید می­شود. فرایند سنگ‌زنی سه مرحله سایش^[2]، خیش زنی^[3] و برش^[4] سطح فلز نمونه­های ریل را شامل می­شود ]21[پسماندهای حاصل از سایش در مرحله برش تولید می­شوند که براده‌برداری مواد را نتیجه می­دهد. زمانی که دانه­های ساینده ریل را برش می­دهند، لبه­های دانه­ها کند و شکسته می­شوند. در همین حال، برخی از دانه­های ساینده بر اثر تخریب چسب از سنگ سنباده جدا می­شوند که موجب سایش سنگ سنباده می­شود و سنگ سنباده به‌موجب وجود فضاهای خالی بین دانه­ها از پسماندهای حاصل از سایش پر می­شود.

---

[1] Zhang and Zhou

[2] rubbing

[3] plowing

[4] cutting

پسماندهای حاصل از سایش از ذرات گرد و براده­های معوج تشکیل یافته­اند؛ افزایش سرعت منجر به براده­های کوچک­تر می­شود، چرا که افزایش سرعت دورانی بر اساس فرمول محاسباتی متوسط سنگ‌زنی منجر به کاهش پهنای براده می­شود [18] ذرات گرد موجود در پسماندهای حاصل از سایش اکسید هستند. حین فرایند سنگ‌زنی، اندرکنش بین سنگ و نمونه ریل به‌صورت موضعی گرم می­گردد که دما را تا حدود  افزایش می­دهد (جدول (3)). وجود  و  بیانگر این است که مقداری از مواد ریل به موجب دمای بالا تا حدودی اکسید می­شوند ]22[. افزایش سرعت دورانی سنگزنی منجر به تولید حرارت ناشی از اصطکاک بیشتری می­شود که واکنش اکسیداسیون بین آهن ریل و اکسیژن هوا را تشدید می­کند. بنابراین با افزایش سرعت دورانی مقدار ذرات گرد اندکی افزایش می­یابد.

به طور خلاصه، سرعت دورانی سنگ‌زنی نقش مهمی را در رفتار براده‌برداری ریل ایفا می­کند. از نتایج تجربی چنین برمی­آید که به‌منظور بهبود کارایی سنگ‌زنی و عملکرد سطح ریل، سرعت دورانی مناسبی برای سنگ‌زنی بایستی انتخاب گردد. رفتار براده‌برداری ریل تحت‌تأثیر متغیرهای زیادی از جمله سرعت دورانی سنگ‌زنی، جنس ریل، فشار، دانه‌بندی، ترکیب سنگ سنباده و.. قرار دارد. اساساً این پژوهش بر مطالعه تأثیر سرعت دورانی سنگ‌زنی بر اندرکنش­های بین ریل و سنگ سنباده متمرکز است. به دلیل اینکه سایش سنگ سنباده فرایند پیچیده­ای دارد در این پژوهش در نظر گرفته نشده است.

1. نتیجه‌گیری
2. با افزایش سرعت دورانی سنگ‌زنی، ضرایب اصطکاکِ اندرکنش­های بین ریل و سنگ سنباده و زبری سطح نمونه­های ریل کاهش می­یابند. حجم سایش، میکرو سختی و نرخ افزایش دمای نمونه­های ریل نیز افزایش می­یابند.
3. مورفولوژی سطح نمونه­های ریل پس از سنگ‌زنی شیارهای زیادی را نشان می­دهد. افزایش سرعت دورانی سنگ‌زنی موجب کاهش پهنای شیارها می­شود و سطح نمونه­های ریل را صاف­تر می­کند، همچنین ضخامت لایه جریان پلاستیک به طور واضحی افزایش می­یابد.
4. پسماندهای حاصل از سایش سنگ‌زنی ریل از ذرات گرد و براده­های معوج تشکیل یافته­اند. ترکیبات اصلی پسماندهای حاصل از سایش اکسیدهای مختلف آهن (  و ) و  است. با افزایش سرعت دورانی، مقدار  و  افزایش می­یابد اما پهنای براده­ها کاهش می­یابد.

مراجع

[1] R. Lewis, U. Olofsson, Mapping rail wear regimes and transitions, Wear 257 (2004)721–729.

[2] V.G. Gavriljuk, A.I. Tyshchenko, O.N. Razumov, Yu.N. Petrov, B.D. Shanina, H. Berns, Corrosion-resistant analogue of Hadfield steel, Materials Science and Engineering:,Volume 420 Issues 1–2, 2006, Pages 47-54, ISSN 0921-5093,

[3] S.R. Lewis, R. Lewis, P. Richards, L.E. Buckley-Johnstone, Investigation of the isolation and frictional properties of hydrophobic products on the rail head, when used to combat low adhesion, Wear 314(2014)213–219.

[4] Z. Li, R. Dollevoet, M. Molodova, X. Zhao, Squat growth-some observations and the validation of numerical predictions, Wear 271(2011)148–157.

[5] R.A. Smith, Rolling contact fatigue of rails: what remains to be done? China Railw.Sci.23(2002)6–10.

[6] Y. Satoh, K.Iwafuchi, Effect of rail grinding on rolling contact fatigue in railway rail used in conventional line in Japan, Wear265(2008)1342–1348.

[7] D. Rippeth, J. Kalousek, J. Simmons, A case study of the effect of lubrication and profile grinding on low rail roll-over derailments at CSX transportation, Wear 191(1996)252–255.

[8] H. Jon, S. Roger, Studying the effects of rail profile grinding, Rail w .Track Struct. 90 (1994)25–28.

[9] X. Y. Lei, Principle for rail grinding and application, J. Rail w.Eng.Soc.17(2001) 28–33.

[10] W. J. Wang, M. T. Chen, J. Guo, Q. Y. Liu, Rail grinding technique and its application in high-speed railway, J. South west Jiaotong Univ.42(2007)574–577.

[11] S.L. Grassie, Rail corrugation: advances in measurement, understanding and treatment, Wear258(2005)1224–1234.

[12] D.F. Cannon, K.O. Edel, S.L. Grassie, e tal. Rail defects: an overview, Fatigue Fract. Eng. Mater.Struct.26(2003)865–886.

[13] J. Kalousek, E. Magel, Achieving a balance: the “magic” wear rate, Rail w. Track Struct.93(1997)50–52.

[14] E. Magel, J. Kalousek, The application of contact mechanics to rail profile design and rail grinding, Wear253(2002)308–316.

[15] Y. Kanematsu, Y. Satoh, K. Iwafuchi, Influence of type of grinding stone on rail grinding efficiency, Quarterly Report of Rail way Technical Research Institute52 (2011)97–102.

[16] H.J. Kim, S. Karthikeyan, D. Rigney, The structure and composition of aluminum wear debris generated by unlubricated sliding in different environments, Wear263(2007)849–857.

[17] J.X. Ren, D. A. Hua, Principles of Grinding, Publishing House of Electronics Industry, Beijing,2011.

[18] S.L. Zhen, Grinding Basis, Shanghai Scientific &Technical Publishers, Shanghai,1988.

[19] G.L. Wang, Y. Y. Liu, Study on the face harding discipline on high-speed grinding parts based on fixed abrasive, NewTechnol.NewProcess9(2009) 95–97.

[20] J.F. Zhang, Z. F. Zhou, Friction, Wear and Anti-abrasion Technology, Tianjin Science &Technology Translation &Publishing Co. Ltd. , Tianjin,1993.

[21] W. Rowe, Mechanics of Abrasion and Wear, William Andrew, New York (2013), p.349–379.

[22] H.H. Ding, Z.K. Fu, W.J. Wang, etal. Investigation on the effect of rotational speed on rolling wear and damage behaviors of wheel/rail materials, Wear 330–331(2015)563–570.