随着我国高速列车运行速度不断提高与运行地域的不断覆盖,尤其是高寒地区列车的各部分实际服役条件变得恶劣,疲劳断裂事故时有发生。作为列车主要承载构件的转向架,其低温疲劳断裂性能对列车整体性能影响重大。为保证高速列车的安全可靠、稳定高效运营,同时为了提高我国高速列车的国产化,开发出适用不同工作服役环境的列车车型,满足国家未来的发展战略需求,研究国产转向架材料低温疲劳断裂性能及一系列基础力学性能意义重大。本文研究低温环境对国产转向架材料的冲击、疲劳断裂性能的影响,以及与之相关的裂纹扩展速率等基础力学性能,通过OM、SEM等对试样断口形貌进行显微观察,并采用对比研究的方法,完成了对转向架材料性能的强度评估及理论分析。本文具体研究内容包括:(1)开展不同温度V型缺口夏比冲击试验,获得了Q355NHC钢冲击韧性存在明显的各向异性,在-50℃~-60℃的试验温度区间内,L-T取向呈现明显的低温脆性,冲击功突变,低于T-L取向冲击功。(2)进行金属静力拉伸试验,对比分析得出不同取向对Q355NHC钢拉伸性能影响不大,低温显著提高材料抗拉强度。(3)根据实际应用需求,开展针对典型温度、取样方向、应力比及应力集中系数的疲劳性能试验,根据对宏观断口与微观形貌进行分析,建立完整的Q355NHC钢疲劳性能特征数据。(4)通过疲劳裂纹扩展速率试验,研究取向、应力比对转向架用Q355NHC钢不同阶段疲劳裂纹扩展速率的影响及其理论解释。