Materijalne razlike i primjenjivi scenariji između nacionalnih standardnih i stranih standardnih šina
Koji su uobičajeni materijali jezgre nacionalnih standardnih šina?
Glavni materijali nacionalnih standardnih šina su U71Mn i U75V. U71Mn ima sadržaj ugljika od 0,65%-0,76% i sadržaj mangana od 1,10%-1,50%, uz dobru čvrstoću i žilavost. U75V ima sadržaj ugljenika od 0,70%-0,80% i sadrži 0,04%-0,12% vanadijuma, čije su performanse poboljšane tehnologijom mikrolegiranja. Sadržaj fosfora i sumpora u oba materijala je kontroliran na manje od ili jednako 0,030% kako bi se osigurale stabilne performanse. U71Mn se široko koristi u običnim željeznicama, dok je U75V pogodan za željeznice za teške relacije i neke brze željeznice. Njihov izbor materijala striktno odgovara zahtjevima opterećenja različitih vodova kako bi se osigurala stabilnost temelja kolosijeka.
Koje su karakteristike tipičnih materijala za strane standardne šine?
Evropski standardni UIC šine obično koriste materijal S355Jr, sa granom tečenja većom ili jednakom 355MPa i sadržajem ugljika manjim ili jednakim 0,22%, čija je najveća prednost odlična zavarljivost, pogodan za evropsku gustu željezničku mrežu. Američki standardni AREMA šine usvajaju materijale kao što je AAR M102 Grade 115, sa zateznom čvrstoćom većom ili jednakom 790MPa, fokusirajući se na povećanje otpornosti na zamor. Šine ruskog standarda GOST R 51685 dodaju legure kao što su hrom i nikl, sa izvanrednom otpornošću na niske{9}temperature. Svi ovi materijali optimizuju odnos legure kako bi se prilagodili radnom okruženju železnice u svojim regionima. Osnovni dizajn stranih standardnih materijala je da odgovara stvarnim potrebama kao što su osovinsko opterećenje i klimatski uslovi lokalnih vodova.
Kako razlike u materijalu utiču na performanse čvrstoće šina?
Zatezna čvrstoća nacionalnih standardnih U75V tračnica može doseći preko 980MPa, daleko premašujući 510-680MPa evropskog S355Jr, koji može bolje izdržati -pritisak šine na kotačima tokom-teškog transporta. Pod dugotrajnim-cikličnim opterećenjem, vijek trajanja zamora američkih šina AAR M102 Grade 115 je 20%-30% veći od onog kod nacionalnog standarda U71Mn. Elementi legure u materijalu su ključ razlika u čvrstoći; elementi kao što su vanadij i hrom mogu poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje čelika. Teški{18}}uni za vuču trebaju odabrati materijale visoke čvrstoće kako bi smanjili deformaciju, dok obični konopi mogu uravnotežiti snagu i cijenu. Čvrstoća materijala direktno određuje granicu nosivosti i vijek trajanja šina, što je ključni pokazatelj dizajna pruga.
Koje su razlike u postupcima zavarivanja šina od različitih materijala?
Nacionalni standardni U71Mn šine obično koriste fleš zavarivanje, sa temperaturom predgrijavanja kontrolisanom na 800-900 stepeni i pritiskom narušavanja na 100-120MPa kako bi se osiguralo da čvrstoća zavarenog spoja bude u skladu sa osnovnim metalom. Zbog svoje dobre zavarljivosti, evropski S355Jr može usvojiti pogodnije zavarivanje pod pritiskom, sa temperaturom zavarivanja od 1200-1300 stepeni i većom operativnom fleksibilnošću. Američki AAR M102 Grade 115 zahtijeva upotrebu posebnih elektroda koje sadrže nikl i molibden kako bi se osigurala žilavost i usklađenost čvrstoće spoja. Odabir procesa zavarivanja mora se prilagoditi kemijskom sastavu materijala kako bi se izbjegli defekti zavarivanja. Osnovni cilj različitih procesa zavarivanja je eliminisanje opasnosti od spojeva uzrokovanih razlikama u materijalu i osiguranje integriteta kolosijeka.
Kako se odabir materijala prilagođava različitim radnim okruženjima?
Za željeznice u pustinjskim područjima sa visokim{0}temperaturama, nacionalni standardni -šine otporne na toplinu koje sadrže hrom i molibden često se biraju kako bi se spriječile deformacije uzrokovane termičkim širenjem i skupljanjem. U hladnim regijama preferiraju se strane standardne šine koje sadrže nikl kako bi se izbjeglo krhko lomljenje na niskim{3}}ima. Željeznice za tešku vuču zahtijevaju materijale visoke-čvrstoće i habanje-otporne, kao što su nacionalni standard U75V i američki AAR M102 Grade 115. Obične željeznice mogu odabrati U71Mn materijal sa većim troškovima kako bi uravnotežili performanse i troškove. Odabir materijala mora sveobuhvatno uzeti u obzir faktore okoline kao što su temperatura, opterećenje i frekvencija transporta kako bi se postigla adaptacija između staze i okoline.