准高速火车车轴用钢争议30余年 车轴寿命将达临界点

准高速火车车轴用钢引争议 车轴寿命将达临界点 争议双方已到暮年

火车车轴安全

沈德忠向记者展示原铁道部对车轴争论的回复文件

火车车轴是铁路车辆极为重要的运动部件，它关系到车辆运行的速度和安全。根据车轴含碳量的不同，40钢和50钢都曾成为我国铁路200km/h以下的车辆车轴专用钢。从2001年起，我国列车开始统一使用50钢车轴，但关于“40钢”与“50钢”用钢标准一直争议不断。

40钢支持者陈大中称，“如果不及时更正50钢车轴这种不符合科学规律的产品，麻烦就一定会来。”

“一般情况下，40钢车轴的寿命被认为是13年左右。那么50钢车轴的寿命应该不会超出13年。从列车统一使用50钢车轴的2001年算起，2014年已经到了临界点。”支持50钢的林吉忠表示。原铁道部科技司也在2012年出具的回复书中提到，截至目前，未发生一起因50钢质量问题造成的客车断轴事故。

40钢与50钢，这场关乎火车车轴行车安全的学术论战，经过30余年的争论之后，依然没有停止，至今仍无定论。且参与成员的身体健康也已达“临界点”，有的成员已经去世。

17年10次质疑 引多方介入

年关将至，中国铁道科学研究院（以下简称“铁科院”）退休副研究员陈大中正忙着整理各种材料，这是他17年来第10次上报质疑材料。材料内容是与铁路车辆相关的“车轴”，质疑对象则是他曾经的领导，铁科院金属及化学研究所（以下简称“金化所”）第三任所长，原铁道部（现为“中国铁路总公司”）学科带头人，50钢轴科研项目重要参与者——林吉忠。

和陈大中站在一起的还有另外三人：杨开庭、周镇国和曾耀新，他们都是铁科院研究员，均享有国务院政府特殊津贴。其中，杨开庭曾担任铁科院金化所副所长；周镇国曾担任铁科院金化所党委书记。

在车轴用钢争议中，陈大中喜欢用“乙方”来界定自己的身份。所谓乙方就是支持40钢，质疑和反对50钢，并重视呼吁50钢车轴给铁路安全带来的隐患。而甲方则是以林吉忠为首的50钢车轴的研制者、支持者。

71岁的陈大中如今是乙方的“箭头”人物，“主要是我年龄最小。”陈大中说。

值得一提的是，林吉忠当年的顶头上司，原铁科院金化所第二任所长、50钢车轴科研项目召集人郑中岳后来也加入到陈大中等人的队伍。随后，多位两院院士、人大代表、政协委员也加入其中，从原铁道部内部扩展到外界，关于40、50钢轴的争议也越来越大。

40钢轴危机 50钢轴研制

新中国成立初期，40钢、45钢和50钢都曾作为我国车轴钢使用过。因50钢车轴事故较多，50年代中期即停止使用。此后，我国按照前苏联标准开始研制生产40钢车轴并投入使用。

1973年，原铁道部机务局、工业局组织铁科院、原大同机车厂（现为中国北车集团大同电力机车有限责任公司）等单位对9个机务段进行调查，发现40钢车轴耐磨性差，运行五六年就出现裂纹，影响安全和运输。

“当时有两种意见。一种是改善40钢工艺管理，另一种是恢复50钢。”陈大中说。我国著名铁路车辆技术专家、中国铁道车辆设计、制造技术的开拓者之一、时任铁道部车辆局局长、铁道学会车轴委员会主任朱思本曾支持第一种意见，但最终，后一种意见占据了绝对优势。

80年代初，铁道部从美国订购了几百台内燃机车。其中的75台机车转向架交由大同机车厂，按照美国图纸研究生产。转向架上有一个十分重要的部件“车轴”，美国图纸规定用50钢制造。大同机车厂参照美国标准生产了450根50钢车轴，该车轴在送往美国通用公司检验后获得通过。

1980年，郑中岳带领助手林吉忠等人开始与大同机车厂商谈合作研制50钢轴，并于当年4月向铁科院上报课题计划，后由原铁道部科技司批准立项研制50钢车轴。

1982年10月，50钢车轴的研制成果开始运用。当年生产的75根50钢车轴，分别装在大同、岳阳、桂林三个机务段的前进型机车上试验。

争议鉴定会 焦点评价书

1985年8月9日，在50钢车轴经过36万公里以上的运用考核后，原铁道部科技局等单位组织出具了编号为“铁道部产初85068号”的技术鉴定证书：50钢车轴材质不仅强度高于40钢车轴，而且韧塑性指标与40钢接近；50钢车轴寿命比40钢车轴可提高一倍以上，具有较高的经济效益。

对于上述鉴定，支持40钢轴的陈大中等人提出了质疑。按照常规，金化所的主要负责人和领导应该出席鉴定会，何况这个项目的第一研究试制单位就是金化所。由原铁道部组织的鉴定没有按照正常程序。鉴定前，当时任室主任的林吉忠通过关系绕开了时任金化所所长郑中岳、副所长杨开庭，科研管理室主任，前往大同鉴定。

林吉忠在2009年接受记者采访时表示：“当时，金化所有一位技术同志到了现场，铁科院的一位副院长也到了。”

翻阅当年的技术鉴定书，《法制晚报》记者发现，“研究试制单位”中排在第一位的是铁科院，成员名单中，没有所长郑中岳和副所长杨开庭的名字。

陈大中等人还指出，研制报告没有完成科研计划指标，例如小试样寿命数据不全，只有50钢，没有40钢；研制中也没有必作的对比实验，如腐蚀和实物车轴对比实验。

对此，林吉忠认为：“没必要，好坏不是靠一个实验就能检验出来的。40车轴和50车轴，需要铁道部来验证。至于最终用哪种型号的，我们做不了主。铁道部里有很多人比我们更关心这件事情。”

一份由美国铁路协会（Association of American Railroads，以下简称“AAR”）技术中心出具的报告号为“LT—658”的评价书也成了甲乙双方争论的焦点。

该机构于1987年1月出具了对50钢车轴的评定书。鉴定结论为，各项实验结果表明，50钢在屈服强度、断面收缩率、轴颈圆角尺寸等方面都未能满足AAR的技术条件。

全国政协委员、中国工程院院士、清华大学化学系教授沈德忠认为，这清楚地表明，所研制的50钢车轴没有达到美国标准，更没有达到国际标准组织（ISO）、国际铁路联盟（UIC）标准。

对此，林吉忠表示：“首先那批钢轴不是我送的，是科研单位的合作方大同机车厂送的。这是大同方面和对方的经济活动，和我们没有任何关系。至于数据上出现的问题，我认为是美国方面的一个笔误，或者有其他原因。”(记者 刘畅)

纷争30年 无定论

陈大中手举40钢轴支持方中5人唯一的合影，其中郑中岳已经去世。（从左至右前排分别是周镇国、郑中岳、杨开庭。后排陈大中、曾耀新） 摄/记者 黑克

法制晚报讯 (文/深读记者 齐庆涛 摄/记者 黑克) 媒体介入争论 甲乙双方角力

2000年3月9日，《科学时报》头版刊出题为《重视铁路车辆车轴安全隐患》的报道。报道引用全国政协委员、原贵州科学院副院长、金属材料专家汪大成、全国政协委员刘新香提出的议案，反映“40车轴的支持者”陈大中、杨开庭等人的意见，认为铁道部已推广使用的50车轴钢存在质量问题，“建议立即停止铁路客、货车辆使用50钢。”

报道中还提及，国内一批著名的金属材料学家也提出对50钢使用须持谨慎态度。如大连铁道学院的戚正风教授、北京钢铁研究总院原副院长刘嘉禾研究员等都发表了对此问题的意见，对50钢车轴的可靠性表示担心。知名断裂力学专家、政协常委高庆教授则认为，不做“轮对实验”就不应大量生产。

2000年4月10日，学术刊物《材料导报》在京召开“铁路车辆轴钢学术研讨会”。会议由两院院士、《材料导报》主编师昌绪主持，中科院院士、金属材料学界泰斗肖纪美，北京航天大学教授、工程院院士钟群鹏，时任铁道部总工程师华茂昆等人参加了会议。

同年5月，在金化所职工代表及室主任大会上，宣读了华茂昆关于上述研讨会的《关于50钢车轴的情况报告》。报告结论中指出：铁道部关于50钢轴的鉴定意见是正确的，原车辆局推广50钢轴的态度是慎重的，使用效果是好的。

为配合学术研讨会，2000年06期《材料导报》同时发表了肖纪美和钟群鹏的两篇文章。

肖纪美于2000年4月15日给《材料导报》编辑部的信中表达了自己的观点，“在没有腐蚀疲劳的新数据支持50钢优于40钢的前提下，而50钢易于热加工开裂，导致每轴贵1000元，在目前，我倾向于用40钢”。

钟群鹏在《对40、50轴钢的几点看法》一文中表明了自己的立场：从目前掌握的情况和数据来看，50钢车轴抗裂纹和生核的能力优于40钢车轴。

戚正风对此作出了回应，“该文对所引资料的分析是错误的，文章中的数据也是错误的……应该看到，科学是不认头衔的，但如失误，头衔越大，影响越坏。”

争议中推广 全面采用50钢轴

2000年11月8日，原铁道部运输局下发《关于铁路客车全部采用LZ50钢车轴的通知》（运装货车【2000】342号）。该文件中规定：“自2001年1月1日起在铁路客车上全部采用（符合铁道行业标准TB/T2945-1999《铁道车辆用LZ50钢车轴及钢坯技术条件》的）LZ50钢车轴，同时停止40钢车轴的生产，库存的40钢车轴允许过渡，库存用完为止。”

2003年两会期间，《科技日报》（在3月9日头版开辟的“院士代表委员日记”栏目里）刊登了全国人大代表、中科院院士陈难先的《寄望安监》一文。

他在文中写道：“著名金属材料专家肖纪美院士又一次提到，铁道部有关单位把按照ISO标准不适合用作火车轴的50钢来替代符合ISO标准的40钢，这是违背安全生产基本规范的；尤其是在不肯认真作对比实验和客观论证的条件下，依靠垄断行业的行政权力强行推广，可谓隐患无穷。”

文中所指的“依靠垄断行业的行政权力强行推广”，便是对铁道部运输局运装货车【2000】342号文件的直接回应。

在陈大中看来，50钢车轴全面呈单一制式在客货车中使用，无疑地增加了列车安全行驶的隐患几率。国际标准和铁路发达国家有4到6个钢车轴和牌号供选择。我国铁路早期亦曾采用客货两种制式：客车选用40钢车轴，货车选用45钢车轴。

林吉忠则表示，我国现在生产的就是美国诸多钢轴中的一种。客车我们走的是欧洲路，货车我们走的则是美国路。50钢轴用在客车上不断，40钢轴也不断。客车载重7吨，货车至少21吨。可以看得出来，同样的车轴，货车就容易出问题。比如火车的偏载、野蛮装载等现象，客车没这个问题，“所以我认为客车用哪一种轴都可以。我认为50钢好，但是不否定40钢。”

40钢VS50钢

解释：40钢和50钢指的是我国铁路200km/h以下的客货车车轴用钢，它是用于制造铁路机车和车辆车轴的专业用钢。

区别：40钢的含碳量为0.37%—0.45%之间；50钢的含碳量在0.47%—0.55%之间。

特性：含碳量越高，硬度越大，脆性越大；含碳量越低，硬度越低，韧性越强。随着含碳量的增加，车轴钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。

车轴裂纹率 双方各有数据支持

车轴含碳量越高，其韧塑性越低，越容易断裂，需要选择特殊的热处理工艺，细化晶粒，提高组织均匀性，使其韧塑性与低碳量车轴相近。

在加工工艺上，40钢车轴采用1次正火处理，50钢车轴采用两次正火一次回火的热处理工艺。

支持40钢轴的陈大中等人认为，50钢轴的生产方式，不仅使工艺复杂化，也增加了车轴生产质量的不稳定性(在机械加工时引发裂纹，从而降低了车轴的成形加工性能)。

其提供的一份资料显示，1998年7月3日，济南机车车辆厂对该厂外购的50钢车轴出现批量裂纹的报告中披露，太重厂和晋西厂从1998年4月14日至6月20日的68天内，产生的探伤50钢车轴总数为2214根，其中裂纹轴250根（还有79根裂纹轴，轴座裂纹经消除后使用，未统计在内），不合格率为11.3%。

而原铁道部科学技术司于2011年10月26日对全国政协十一届四次会议第4832号（科学技术类108号）提案的答复（（2011）铁政复字第94号）（以下简称“答复2011”）中提到，从2007年至2010年的探伤检查结果分析，50钢车轴共计有433根发现裂纹，占50钢车轴保有量的千分之0.2。同期探伤发现40钢车轴裂纹10124根，占40钢车轴保有量的千分之9.3，同比40钢车轴裂纹率是50钢车轴的46倍。

沈德忠对此反驳道，其实，“答复2011”中已指出，从2001年就停止了40钢轴的生产。因此，2007年至2010年被探伤检查的40钢车轴，都是上个世纪生产的。上个世纪制造40钢及车轴的设备、工艺与50钢轴相比很为落后。大跃进、文化大革命期间的管理也比较混乱，致使40钢的冶炼和车轴的制备存在一些质量问题，这是可以理解的。如果使用当前先进的设备、工艺和质量监控手段来制造40钢车轴，情况会很不一样。

“目前全世界的国家都把降碳、采用其他科学技术手段提高其硬度，作为研究方向。而我国把碳含量提高到50，这是不可思议的。”40钢的支持者肖纪美在2009年接受记者采访时说。

林吉忠在2009年接受记者采访时表示：“如果按照40钢一方的逻辑，非要问40钢与50钢哪个更有柔韧性？答案肯定是40钢。但是他们不知道我们采用了两次正火，也就是说此时50钢的韧性已经不次于40钢了。陈大中等四个人中，没有一个人搞过车轴研究，他们对这个不懂。据我所知，到目前为止，50钢轴没有因为这个原因，发生过断裂事故。”

据40钢支持者乙方提供的资料显示，2004年5月27日，陇海线机车因一根短期服役的50钢车轴断轴造成货车翻车。2008年5月29日，10059次货物列车运行至北京局管内京通线石塘路站时，一根短期服役5年的50钢车轴发生冷切，导致四车厢脱轨翻车，构成铁路交通一般A类事故。

2008年8月13日，南昌局永安车辆段探伤工陆景发在对轴号02288轮对进行电磁探伤时，发现该车轴右卸荷槽处存在长度达290mm的横裂纹，防止了一起可能因卸荷槽纹造成的断轴事故。事后，原铁道部成立专项调查组对此事进行了相关调查。

据《法制晚报》记者掌握的资料显示，“答复2011”中曾对上述两起50钢车轴断轴事故做出过回应：经专家认定，2004年5月27日发生的断轴事故，原因是厂家在轮对压装时违规操作，造成车轴与车轮结合部内表面严重机械损伤；2008年5月29日发生的断轴事故，原因是厂家将不合格的原材料用于制造车轴，导致造出的车轴不符合50钢车轴标准。两起事故均与50钢车轴材质标准无关。

车轴临界点 生命消耗战

“一般情况下，40钢车轴的寿命在国内被认为是13年左右，那么50钢车轴的寿命应该不会超过13年。如果40钢一方能够接受这个推理，那么从铁道部规定所有列车统一使用50车轴的2001年算起，2014年会是临界点。到时候，我想事实会证明我们的坚持是正确的。”林吉忠说。

陈大中则表示，现在的车辆探测技术和强度、频次要远远高于当年的水平，即便是现在发现了断轴的隐患，那现代的探测技术完全可以做到提前发现和更换。“即便如此，我依然敢说，如果不及时更正这种错误做法，麻烦就一定会来。”

从上世纪80年代开始，车轴用钢标准已经争论了30多年，至今仍无定论。这场学术争论也演变成了一场旷日持久的生命消耗战，40钢、50钢双方像一支蜡烛的两端，都在同时用生命去燃烧、消耗，至今也未能抵达论战的终点。

肖纪美和师昌绪均已94岁高龄。40钢一方，郑中岳于2013年11月份刚刚去世。周镇国听力也已严重衰退，即便佩戴着价格高昂的助听器，他还是会把每个人的对话混淆在一起，“你们每个人的话我只能听到20%到30%。”50钢一方，林吉忠如今也身患多种疾病：“医生给我写了五六种症状，有脑出血、慢阻肺、哮喘、糖尿病……”（记者 齐庆涛 执行统筹 朱顺忠）