Poznavanje nadogradnje materijala za šine i prilagođavanja stepena čvrstoće
Koje su osnovne materijalne razlike između nacionalnih standardnih šina i stranih standardnih šina?
Tračnice nacionalnog standarda (GB) uglavnom koriste nisko{0}}legirane visoke-čelike kao što su U71MnH i U75V, fokusirajući se na balansnu čvrstoću i zavarljivost kako bi se prilagodili složenim uvjetima domaćih linija. Strane standardne šine, kao što je ASTM serija, uglavnom koriste mikrolegirani čelik, dok EN standardi naglašavaju kontrolu čistoće kako bi se smanjio utjecaj nečistoća na žilavost. Sadržaj sumpora i fosfora u materijalima za šine GB je manji ili jednak 0,035%, a neki strani standardi zahtijevaju manje ili jednako 0,025%, obraćajući više pažnje na otpornost na koroziju. Što se tiče termičke obrade, GB šine često koriste online termičku obradu za poboljšanje tvrdoće, dok neki strani standardi usvajaju offline tehnologiju gašenja radi optimizacije otpornosti na habanje. Oba materijala su dizajnirana oko ravnoteže "čvrstoće-žilavosti{{11}zavarljivosti", sa osnovnim razlikama koje proizlaze iz regionalnih uslova linije i proizvodnih standarda.
Kako stepen čvrstoće šine utiče na sigurnost rada pruge?
Stupanj čvrstoće šine direktno određuje nosivost{0}}pruge. Klasa 880MPa je pogodna za konvencionalne putničke i teretne linije, ispunjavajući standardne zahtjeve osovinskog opterećenja i brzine. Šine visoke{4}}velike čvrstoće od 980MPa i više se uglavnom koriste za velike-brzine i teške-pruge, sposobne da se odupru visoko{8}}vibracijama i velikim udarima osovinskog opterećenja, smanjujući oštećenja od zamora. Nedovoljna čvrstoća može dovesti do preranog pucanja šine, prekomjernog trošenja, povećanog rizika od loma šine i utjecati na sigurnost rada. Međutim, veća snaga nije uvijek bolja; treba da odgovara sistemu pragova i pričvršćivača kako bi se izbjegla sekundarna oštećenja uzrokovana neusklađenošću krutosti. Razuman odabir stepena čvrstoće može produžiti vijek trajanja šine, smanjiti učestalost održavanja i osigurati-dugoročni stabilan rad pruge.
Zašto su šine od specifičnog materijala potrebne za zakrivljene dijelove?
Šine u zakrivljenim presjecima suočavaju se s problemima kao što su jednostrano trošenje i veliki bočni potisak, što zahtijeva posebne materijale otporne na habanje i deformacije. GB zakrivljene šine uglavnom usvajaju online proces termičke obrade, sa površinskom tvrdoćom povećanom na iznad HB320 kako bi se povećala otpornost na habanje. Strani standardi često biraju materijale koji sadrže legure kao što su krom i vanadij kako bi se optimizirala ravnoteža između otpornosti na zamor i otpornosti na habanje. Što je manji radijus krivine, veći su zahtjevi za materijalom; na primjer, krivine sa radijusom manjim ili jednakim 2800m trebaju toplinski-tretirani šine od istog materijala kao i ravni dijelovi. Specifični materijali mogu smanjiti stopu bočnog trošenja šina u zakrivljenim dijelovima, produžiti cikluse zamjene i smanjiti troškove održavanja linije i sigurnosne opasnosti.
Kako se otpornost na koroziju šinskih materijala prilagođava složenim okruženjima?
Šinski materijali poboljšavaju otpornost na koroziju kroz prilagođavanje sastava legure i tehnologiju površinske obrade kako bi se nosili sa složenim okruženjima kao što su priobalni i alpski regioni. U priobalnim područjima obično se koriste niskolegirane šine koje sadrže bakar i hrom, u kombinaciji sa antikorozivnim premazima za otpornost na eroziju slanog spreja. Materijali u alpskim regijama se fokusiraju na nisko-optimizaciju žilavosti pri niskim temperaturama kako bi se izbjeglo krto lomljenje na niskim-ima, a GB zahtijeva energiju udara veću ili jednaku 27J na -40 stepeni. Za morsku klimu, neki strani standardi usvajaju šine obložene nehrđajućim čelikom, koje mogu proći 10.000 sati ispitivanja slanom sprejom bez hrđe. Otpornost materijala na koroziju direktno utječe na vijek trajanja šine; Ciljani odabir je potreban u složenim okruženjima kako bi se smanjila degradacija čvrstoće i sigurnosni rizici uzrokovani korozijom.
Koje zahtjeve postavlja nadogradnja šinskog materijala na procese zavarivanja?
Sa nadogradnjom šinskih materijala povećava se sadržaj legiranih elemenata, što zahtijeva veću preciznost u procesima zavarivanja. Zavarivanje GB U75V šina treba kontrolirati temperaturu predgrijavanja na 100-150 stepeni kako bi se izbjegle hladne pukotine. Većina stranih standardnih tračnica visoke čvrstoće koristi elektrolučno zavarivanje metala gasom kako bi se optimizirala kompozicija metala šava i osigurala usklađenost sa čvrstoćom osnovnog materijala. Prilikom zavarivanja potrebno je strogo kontrolirati unos topline kako bi se spriječilo grublje zrna uzrokovano pregrijavanjem, što utiče na žilavost zavara. Elementi kao što su vanadij i niobij u materijalu će povećati osjetljivost zavarivanja, zahtijevajući posebne materijale za zavarivanje i procese toplinske obrade nakon zavarivanja. Odgovarajući procesi zavarivanja mogu osigurati čvrstoću šinskih spojeva i izbjeći kvar spoja nakon nadogradnje materijala.