整鑄轍叉

整鑄轍叉(cast manganese-steel frog)是指用高錳鋼整體鑄造的轍叉。高錳鋼具有較高的強度和衝擊韌性。整體鑄造可隨意造型，將轍叉各部尺寸和外形做成儘量符合平穩行車的要求。適用於運輸繁忙的幹線，使用壽命為鋼軌組合轍叉的5-10倍 ^[1]  。

高錳鋼整鑄轍叉(以下簡稱轍叉)的結構是否合理，不僅決定着轍叉各部位的受力狀態，而且與轍叉的鑄造和機械加工工藝。效果有着密切的聯繫。多年的運營實踐證明，國產轍叉的一些部位在結構上存在着缺陷，必須進行合理的改進，以期達到提高國產轍叉質量，延長其使用壽命的目的 ^[1]  。

為了不使鑄造工藝過於複雜，但在轍叉兩端為滿足與標準斷面鋼軌連接的需要，將距端頭約450-600mm的一段, 設計成與標準鋼軌斷面相似的形式。這兩種斷面的連接處即通常所謂分腿處的結構較為複雜，是轍叉易於產生裂紋缺陷的部位之一。國產轍叉的趾端和跟端均存在着結構不合理的問題。

以往設計的轍叉在使用中發現在分腿處極易產生裂紋，而使許多轍叉早期失效。經研究分析產生裂紋的原因，是由於這種結構存在着在鑄造工藝上極為不利的“熱節”。鑄件冷卻時，“熱節”部位由於温度較高，容易產生縮孔、疏鬆等鑄造缺陷。在列車強大的交變動荷載作用下，在縮孔或疏鬆缺陷處產生微細裂紋並不斷擴展, 導致轍叉失效。由於這種結構的“熱節” 分佈在高約150mm，長約150mm的較大範圍，工藝上難以採取有效措施以防止縮孔或疏鬆缺陷的產生。為了消除“ 熱節” 結構帶來的缺陷，後來對結構進行了修改 ^[1]  。