Ne-Tehnologija kontrole uključivanja i rješenje za poboljšanje čistoće za nacionalne standardne šine
Koje su glavne vrste i opasnosti nemetalnih inkluzija u nacionalnim standardnim šinama?
Ne-nemetalne inkluzije u nacionalnim standardnim šinama uglavnom su podijeljene u tri kategorije:oksidi, sulfidi i silikati. Oksidi su uglavnom aluminij, sulfidi su uglavnom mangan sulfid, a silikati su aluminosilikatne kompozitne inkluzije. Veličina i distribucija ovih inkluzija direktno utiču na mehanička svojstva šine. Velike-inkluzije glinice će uništiti kontinuitet matriksa šine i postati tačke koncentracije naprezanja. Pod ponovljenim djelovanjem opterećenja vlakom, mikro-pukotine su sklone nastanku na granici između inkluzija i matrice, a širenje pukotina će dovesti do loma tračnice od zamora. Iako sulfidne inkluzije imaju dobru plastičnost, postaće krte u okruženjima sa niskim{7}}temperaturama, povećavajući rizik od krtog loma šine. Silikatni uključci su tvrdi i lomljivi, što će ubrzati habanje kontaktne površine točaka{9}}tračnice, skratiti ciklus brušenja šina i povećati troškove održavanja linije.
Koje su osnovne mjere za smanjenje nemetalnih inkluzija u nacionalnim standardnim šinama tokom procesa topljenja?
Osnovne mjere za smanjenje ne-nemetalnih inkluzija u nacionalnim standardnim šinama tokom procesa topljenja suusvajanje procesa sekundarne rafinacije i tehnologije vakuumskog otplinjavanja. Prvo, dodajte sredstva za formiranje šljake kao što je vapno u kasnijoj fazi topljenja konvertera kako bi se formirala alkalna troska, koja može adsorbovati inkluzije oksida kao što je glinica u rastopljenom čeliku. Zatim se rastopljeni čelik šalje u LF peć za rafiniranje, a miješanje argonom se koristi za pospješivanje plutanja inkluzija. Brzina protoka argona se kontroliše na 0,5-1,0 l/min, a vreme mešanja nije manje od 20 minuta kako bi se osiguralo da se inkluzije u potpunosti agregiraju i isprazne. Tehnologija vakuumskog otplinjavanja može smjestiti rastopljeni čelik u vakuumsko okruženje kako bi se smanjio sadržaj kisika i sumpora u rastopljenom čeliku i smanjilo stvaranje oksida i sulfida. Stepen vakuuma treba kontrolisati na manje od ili jednako 67Pa, a vrijeme zadržavanja treba biti veće ili jednako 15 minuta. Osim toga,tretman aluminijske žice i kalcijeve žiceje usvojen. Reakcija između kalcijuma i aluminijuma stvara kalcijum aluminat niske{1}}tačke{2}}, čime se izbjegava stvaranje inkluzija glinice visoke tvrdoće. Tokom procesa topljenja, potrebno je pratiti sadržaj kiseonika u rastopljenom čeliku u realnom vremenu i kontrolisati ukupan sadržaj kiseonika manji od ili jednak 20ppm kako bi se smanjilo stvaranje inkluzija iz izvora.
Kako dalje optimizirati distribuciju uključivanja nacionalnih standardnih šina tokom procesa valjanja?
Srž optimizacije distribucije uključivanja nacionalnih standardnih šina tokom procesa valjanja jepoboljšanje morfologije inkluzije kroz plastičnu deformaciju. Prvo,kontrolirano valjanje i kontrolirani proces hlađenjase usvaja, a temperatura kotrljanja se kontroliše u zoni rekristalizacije austenita, tako da tračnica trpi dovoljnu deformaciju na visokoj temperaturi, a prvobitno nepravilne inkluzije se izdužuju i lome. Količina deformacije u fazi grubog valjanja trebala bi biti veća od ili jednaka 40%, a velike-inkluzije se razbijaju na male-inkluzije kroz veliku deformaciju, smanjujući njihovo oštećenje matriksa. Proces niskotemperaturnog valjanja je usvojen u fazi završnog valjanja, a temperatura se kontroliše na 800-850 stepeni. U ovom trenutku, plastičnost rastaljenog čelika je dobra, a inkluzije će biti raspoređene u trakama duž smjera valjanja, izbjegavajući stvaranje grupisanih inkluzija. Nakon valjanja,laminarna tehnologija hlađenjausvojen je, a brzina hlađenja se kontroliše na 5-10 stepeni/s kako bi se osigurala ujednačena unutrašnja struktura šine i spriječilo agregiranje inkluzija zbog neravnomjernog hlađenja. Osim toga,online ultrazvučno testiranjeje postavljen tokom procesa valjanja kako bi pratio distribuciju inkluzija unutar šine u realnom vremenu, te označio i obradio nekvalificirane dijelove na vrijeme.
Koje su metode detekcije i standardi procjene za nemetalne inkluzije u nacionalnim standardnim šinama?
Metode detekcije za ne-nemetalne inkluzije u nacionalnim standardnim šinama uglavnom uključujumetoda metalografskog mikroskopa i ultrazvučna metoda detekcije grešaka. Za metodu metalografskog mikroskopa potrebno je uzeti uzorke sa šine, polirati, polirati i korodirati, a zatim se pod mikroskopom posmatra vrsta, veličina i količina inkluzija uz povećanje od 100{5}}500 puta. Prilikom detekcije treba odabrati tri dijela glave šine, šinske mreže i osnove šine, a za svaki dio treba promatrati najmanje 5 vidnih polja kako bi se izbrojila prosječna veličina i gustina inkluzija. Ultrazvučna metoda detekcije grešaka koristi sondu visoke{9}}frekvencije sa frekvencijom od 5-10MHz. Položaj i veličina inkluzija ocjenjuju se signalom refleksije ultrazvučnih valova na granici između inkluzija i matrice. Ova metoda je ispitivanje bez razaranja i pogodna je za ispitivanje serije u proizvodnim linijama. Standard presude je zasnovan na GB/T 10561-2005. Ocena uključenosti nacionalnih standardnih šina treba da bude manja ili jednaka 2 stepena, među kojima je maksimalna veličina inkluzija glinice manja ili jednaka 50 μm, a brojna gustina sulfidnih inkluzija manja ili jednaka 10 komada/mm². Šine koje prelaze standard treba ocijeniti kao nekvalifikovane.
Kakav je uticaj poboljšanja čistoće nacionalnih standardnih šina na troškove održavanja linije?
Poboljšanje čistoće nacionalnih standardnih šina može značajno smanjiti troškove održavanja linije. Šine visoke čistoće imaju malo unutrašnjih inkluzija, vjerovatnoća nastanka pukotina od zamora je znatno smanjena, vijek trajanja šine može se produžiti za više od 30%, a učestalost zamjene šine je smanjena. Šine visoke čistoće imaju ujednačenije habanje na kontaktnom dijelu šine -točka i neće uzrokovati abnormalno trošenje zbog koncentracije naprezanja uzrokovane lokalnim inkluzijama. Ciklus mljevenja se može produžiti sa 6 mjeseci na 12 mjeseci, smanjujući troškove rada i opreme za mljevenje. Osim toga, šine visoke čistoće imaju dobru otpornost na zamor i nisu sklone nesrećama loma, izbjegavajući gubitak na liniji uzrokovan lomom šine, koji je često mnogo veći od troškova nabavke i održavanja šine. U alpskim i teškim{9}}putevima, šine visoke{10}}čistoće imaju očiglednije prednosti, mogu se prilagoditi teškim uvjetima rada i dodatno smanjiti poteškoće u održavanju i troškove specijalnih linija.