Veikart for jernbanematerialeoppgradering og herdingsteknologi
Hvilke typer jernbanelinjer er de vanlige innenlandske jernbanematerialene U71Mn, U75V og U78CrV egnet for?
U71Mn er en vanlig perlitisk skinne, med moderat styrke og modne produksjonsprosesser. Den er mye brukt i konvensjonelle jernbaner, stasjonsspor og sekundære linjer på grunn av lave kostnader, enkle sveising og enkle vedlikehold. U75V er en høy-perlitisk skinne med betydelig forbedret strekkfasthet og slitestyrke. Den er egnet for høyhastighets-hovedlinjer, tunge-stamlinjer, lange stigninger og seksjoner med tette kurver, og er for tiden det mest vanlige materialet for høyhastighets- og konvensjonelle stamlinjer i Kina. U78CrV er en mikrolegert forsterket skinne, med tillegg av elementer som krom og vanadium for å foredle kornet, noe som ytterligere forbedrer dets styrke, seighet, utmattelsesbestandighet og korrugeringsmotstand. Den er egnet for tunge-tog, små-radiuskurver, høye-slitasjeseksjoner, lange broer og tunnelseksjoner.
Hva er de tekniske kjernemidlene for å forsterke og herde skinner?
Den ene er mikrolegering, som bruker sporstoffer som vanadium, niob, titan og krom for å foredle kornet, forbedre styrke og seighet, og samtidig sikre sveisbarhet. For det andre er kontrollert rulling og kjøling avgjørende. Nøyaktig kontroll av temperatur, deformasjon og kjølehastighet under rulling optimaliserer perlitt lamellavstand, noe som resulterer i en jevn indre struktur og rimelig restspenning i skinnen. For det tredje herder skinnehodet i full-lengde og herding dypt, og forbedrer overflatehardheten og slitestyrken samtidig som den sikrer kjerneseighet og forhindrer sprø brudd. For det fjerde forbedrer overflateforsterkningsteknikker, for eksempel slukking av skinnehodet i full-lengde, forsterkning av belegg og ioneimplantasjon, slitestyrke, avrivningsmotstand og motstand mot kontakttretthet. For det femte, ren stålsmelting reduserer svovel, fosfor, gasser og inneslutninger, minimerer interne defekter og forbedrer utmattelseslevetiden.
Hvorfor må tunge-transportlinjer bruke høy-slitasjebestandige-skinner?
Tunge-tog har tunge aksler, høy trafikktetthet og kontaktbelastning på hjul- som langt overstiger vanlige linjer. Vanlige skinner er utsatt for defekter som knusing av skinnehodet, sideslitasje, korrugering, avskalling og tretthetssprekker. Høy-slitasjebestandige-skinner har høyere hardhet, mer stabil struktur og sterkere motstand mot kontakttretthet, noe som reduserer slitasjehastigheten betydelig, forlenger slipesyklusene og reduserer frekvensen av skifte av skinner, og reduserer dermed den totale levetiden-sykluskostnaden for linjen betydelig. I mellomtiden, i bremse-, start- og gradientseksjoner, kan skinner med høy-styrke tåle større skjær- og langsgående krefter, noe som reduserer risikoen for knusing av skinneenden og plastisk deformasjon.
Hva er formene for tretthetsskader i skinnekontakt og hva er forebyggings- og kontrolltiltakene?
Kontakttretthet manifesterer seg hovedsakelig som fisk-skalasprekker, avskalling og kjerneskader på skinnehodeoverflaten, forårsaket av gjentatt høy belastning på hjulet og skinnen. Sprekkeforplantning fører lett til skinnebrudd. Forebyggings- og kontrolltiltak inkluderer: å velge skinner med høy-styrke,-slitasje; forbedre skinneglattheten og redusere lokal spenningskonsentrasjon; implementere forebyggende sliping for å eliminere mikro-overflatesprekker og spenningskonsentrasjonspunkter; kontrollere hjuldiameterforskjell og hjulpolygonalitet for å redusere hjul-skinnepåvirkning; forbedre matching av sporelastisitet og stivhet for å redusere dynamisk stress; og styrking av feildeteksjon for å oppdage og behandle indre kjerneskader tidlig.
Hvilken innvirkning har oppgradering av skinnematerialer på bærende komponenter?
Økt skinnestyrke, hardhet og stivhet vil endre spenningstilstanden til fester, puter og sviller. Vanligvis kreves samtidige oppgraderinger: festemidler med høyere klemkraft, fjærklemmer med sterkere utmattingsmotstand, skinneputer med høy last-bæreevne og slagmotstand, forsterkede forankringssystemer og høyere-skjøtebolter og fiskeplater. Hvis skinnene er oppgradert, men tilbehøret ikke er det, vil det oppstå en kjede av feil, slik som brudd på fester, knusing av puter, løsne bolter og skade på svillen. Derfor må skinner og tilbehør oppgraderes systematisk og synkront.