Overflatebehandlingsteknologi og slitestyrkeforbedrende løsninger for elastiske fjærer
Hva er hovedtypene og påvirkningsfaktorene for overflateslitasje på elastiske stenger?
Hovedtypene for overflateslitasje av elastiske stenger inkludererlimslitasje, abrasiv slitasje og utmattingsslitasje. Limslitasje oppstår ved kontaktdelen mellom den elastiske stangen og måleblokken. På grunn av hjul-skinnervibrasjoner fester metallet på kontaktflaten, og deretter rives heftepunktene og danner slitasjemerker. Slipende slitasje er forårsaket av harde partikler som sand og rust fra utsiden som kommer inn i kontaktgrensesnittet. Disse partiklene vil produsere riper på overflaten av den elastiske stangen og akselerere slitasjeprosessen. Tretthetsslitasje er at under påvirkning av langvarig-vekslende belastning, genereres mikro-sprekker på overflaten av den elastiske stangen, og utvidelsen av sprekker fører til at materialet flasser og danner gropslitasje. Faktorene som påvirker slitasje inkluderer hovedsakelig kontakttrykk, vibrasjonsfrekvens og miljøforhold. Jo større kontakttrykk, desto raskere er slitasjehastigheten. For høy forspenning av den elastiske stangen vil øke kontakttrykket; jo raskere togdriftshastighet, jo høyere vibrasjonsfrekvens, og jo flere slitasjesykluser; det fuktige og støvete miljøet vil forverre slitasje og limslitasje, og forkorte levetiden til den elastiske stangen.
Hva er de tekniske kjernetypene og prosesspunktene for overflatebehandling av elastisk stang?
Kjernetekniske typer elastisk stangoverflatebehandling inkludererfosfateringsbehandling, forsterkning av skudd og dacrometbehandling. Fosfatbehandling er å senke den elastiske stangen i fosfateringsløsning for å danne en fosfatbeskyttende film på overflaten. Filmtykkelsen kontrolleres til 5-10μm, temperaturen på fosfateringsløsningen er 50-60 grader, og behandlingstiden er 15-20 minutter. Fosfateringsfilmen kan forbedre slitestyrken og rustmotstanden til den elastiske stangen og forbedre vedheften til påfølgende belegg. Forsterkning av kulepenning er å påvirke overflaten av den elastiske stangen med høyhastighets-stålskudd for å generere gjenværende trykkspenning på overflaten. Diameteren på stålhagler er 0,2-0,4 mm, skuddstyrken er 0,2-0,3A, og dekningsgraden er større enn eller lik 100%. Den gjenværende trykkspenningen kan hemme initieringen av tretthetssprekker og forbedre slitasjeytelsen til den elastiske stangen. Dacromet-behandling er å senke den elastiske stangen i dacromet-beleggløsning, og danne et sink-aluminium-belegg etter baking og herding. Sink-aluminiumpulverinnholdet i beleggløsningen er større enn eller lik 80%, baketemperaturen er 300-350 grader, tiden er 30 minutter, og beleggtykkelsen er 6-8μm, som har utmerket korrosjonsbestandighet og slitestyrke. De tre prosessene bør utføres i rekkefølge, først fosfateringsbehandling, deretter skuddforsterkning, og til slutt dacrometbehandling for å sikre optimal overflatebehandlingseffekt.
Hva er forbedringsmekanismen for fosfatbehandling på slitestyrken til elastiske stenger?
Forbedringsmekanismen for fosfatbehandling på slitestyrken til elastiske stenger gjenspeiles hovedsakelig i to aspekter:reduserer friksjonskoeffisient og danner en beskyttende barriere. Fosfatfilmen er en porøs krystallstruktur som kan lagre smøreolje, danne en oljefilm ved kontaktflaten mellom den elastiske stangen og måleblokken, redusere friksjonskoeffisienten fra 0,3 til under 0,1 og redusere forekomsten av klebemiddelslitasje. Hardheten til fosfateringsfilmen er høyere enn for den elastiske stangmatrisen, Vickers-hardheten kan nå 300-400HV, noe som kan motstå riper av harde partikler og forhindre skade av abrasiv slitasje på matrisen. Fosfatfilmen kan også isolere kontakten mellom luft, fuktighet og den elastiske stangmatrisen, forhindre at matrisen ruster og unngå slitasje forårsaket av rustpartikler. I tillegg kan fosfateringsfilmen forsterke ruheten til den elastiske stangoverflaten, forbedre effekten av påfølgende forsterkning av skudd, gjøre dybden av det gjenværende trykkspenningslaget dypere og fordelingen mer jevn, og ytterligere forbedre den elastiske stangens anti{11}}utmattelsesslitasjeytelse. Gjennom fosfatbehandling kan slitestyrken til den elastiske stangen forlenges med 20 %-30 %, og oppfyller brukskravene til høyhastighetsjernbaner og tunge jernbaner.
Hva er utvalgsforskjellene mellom overflatebehandlingsteknologier for forskjellige typer elastiske stenger?
Utvalgsforskjellene av overflatebehandlingsteknologier for forskjellige typer elastiske stenger bestemmes hovedsakelig avmaterialet og bruksscenarioet til den elastiske stangen. Den elastiske stangen av typen W- som brukes i høyhastighetsjernbaner er laget av 55SiCrA med høy elastisitetsmodul og stor forspenning, og må tilpassesfosfatering + shot peening + dacrometkomposittbehandlingsteknologi for å sikre at slitestyrken og utmattelsesmotstanden oppfyller standardene og tilpasser seg tjenestemiljøet med høyfrekvente vibrasjoner. Den elastiske stangen av typen Ω- som brukes i tunge-tog har sterk bæreevne og stort kontakttrykk, og må legges tilhard anodiseringsbehandlingpå grunnlag av komposittbehandlingsteknologi. Tykkelsen på den anodiserte filmen er større enn eller lik 10μm, hardheten er større enn eller lik 500HV, noe som ytterligere forbedrer anti-slitasjeytelsen. Den elastiske stangen av E-type som brukes i vanlige-hastighetsjernbaner har et relativt mildt servicemiljø, og kan ta i brukfosfatering + shot peeningforenklet behandlingsteknologi for å redusere produksjonskostnadene og oppfylle grunnleggende krav til slitestyrke. På grunn av hyppige start og stopp og store vibrasjonspåvirkninger, må de elastiske stengene som brukes i bybanetransport ta i brukshot peening + elektroforetisk beleggbehandlingsteknologi. Adhesjonen til det elektroforetiske belegget er større enn eller lik 4MPa, og slagmotstanden er større enn eller lik 50 kg·cm, tilpasset det komplekse driftsmiljøet.
Hva er deteksjonsmetodene og akseptstandardene for overflatebehandlingskvaliteten til elastiske stenger?
Deteksjonsmetodene for overflatebehandlingskvaliteten til elastiske stenger inkludererutseendekontroll, filmtykkelsesinspeksjon og ytelseskontroll. Utseendeinspeksjonen tar i bruk den visuelle metoden, og krever at behandlingslaget på overflaten av den elastiske stangen er jevn og kontinuerlig, uten manglende belegg, avskalling, avskalling og andre defekter. Den fosfaterende filmen er grå eller svart, og dacromet-belegget er sølvgrå-. Inspeksjonen av filmtykkelsen bruker en virvelstrømtykkelsesmåler. Tykkelsen på fosfateringsfilmen er 5 -10 μm, dacromet-beleggtykkelsen er 6-8 μm, den anodiserte filmtykkelsen er større enn eller lik 10 μm, og tykkelsesavviket er mindre enn eller lik ±1 μm. Ytelsestesting inkluderer friksjonskoeffisienttest, saltspraytest og utmattelsesslitasjetest. Friksjonskoeffisienten skal være mindre enn eller lik 0,1, saltspraytestens korrosjonsmotstandstid er større enn eller lik 1000 timer, og utmattelsesslitasjetesten krever at den elastiske stangen ikke har noen åpenbar slitasje under 1×10⁷ sykluser med vekslende belastning. Akseptstandarden er basert på TB/T 3395-2015. Kvalifikasjonsgraden for utseendeinspeksjon bør være 100 %, og kvalifikasjonsgraden for inspeksjon av filmtykkelse og ytelse bør være større enn eller lik 98 %. Ukvalifiserte elastiske stenger må overflatebehandles på nytt til de oppfyller standardene.