Διαδικασία θερμικής επεξεργασίας επιφάνειας σιδηροτροχιών και ενίσχυση αντίστασης στη φθορά
Ποιες είναι οι βασικές παράμετροι της διαδικασίας σβέσης της επιφάνειας της σιδηροτροχιάς;
Οι βασικές παράμετροι της σβέσης της επιφάνειας της σιδηροτροχιάς περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία θέρμανσης, τον χρόνο συγκράτησης και τον ρυθμό ψύξης, που καθορίζουν άμεσα τη μεταλλογραφική δομή και τις μηχανικές ιδιότητες του πέλματος της κεφαλής της σιδηροτροχιάς. Η θερμοκρασία θέρμανσης ελέγχεται συνήθως στους 850-900 βαθμούς , η οποία πρέπει να ταιριάζει με ακρίβεια με το υλικό της σιδηροτροχιάς για να αποφευχθεί η τραχύτητα των κόκκων που προκαλείται από υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες. Ο χρόνος συγκράτησης είναι γενικά 3-5 λεπτά, με στόχο την ομοιόμορφη θέρμανση του επιφανειακού στρώματος της κεφαλής της ράγας και τη διασφάλιση σταθερής κατανομής σκληρότητας μετά το σβήσιμο. Ο ρυθμός ψύξης πρέπει να ρυθμιστεί ανάλογα με τον τύπο της γραμμής: υιοθετείται ταχύτερος ρυθμός ψύξης για τις γραμμές βαρέων αποστάσεων για να επιτευχθεί υψηλότερη σκληρότητα, ενώ ο ρυθμός ψύξης επιβραδύνεται κατάλληλα για τις γραμμές υψηλής ταχύτητας για την αποφυγή ρωγμών απόσβεσης. Ο συντονισμένος έλεγχος αυτών των παραμέτρων είναι το κλειδί για τη διασφάλιση ότι η απόδοση της σιδηροτροχιάς πληροί τα πρότυπα μετά τη θερμική επεξεργασία.
Ποιες είναι οι απαιτήσεις σκληρότητας επιφάνειας για ράγες που χρησιμοποιούνται σε γραμμές βαρέων-μεταφοράς;
Η επιφανειακή σκληρότητα του πέλματος της κεφαλής σιδηροτροχιάς για γραμμές βαρέων-μεταφοράς θα πρέπει να φτάσει τα 380-420 HB. Αυτό το εύρος σκληρότητας μπορεί να αντισταθεί αποτελεσματικά στην επαναλαμβανόμενη κύλιση και τη φθορά των σετ τροχών βαρέων{10}αποστάσεων. Όταν η σκληρότητα είναι μικρότερη από 380 HB, το πέλμα της ράγας είναι επιρρεπές σε πλαστική παραμόρφωση και υπερβολική φθορά, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της ράγας. Εάν η σκληρότητα υπερβαίνει τα 420 HB, η σκληρότητα της ράγας θα μειωθεί και είναι εύκολο να προκληθούν εύθραυστα σπασίματα κάτω από το φορτίο κρούσης των τρένων. Για να διατηρηθεί αυτό το πρότυπο σκληρότητας, είναι απαραίτητο να προσαρμόσετε τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας σύμφωνα με το υλικό σιδηροτροχιάς στην παραγωγή και ταυτόχρονα να υποστηρίξετε μια αυστηρή διαδικασία δοκιμής σκληρότητας. Οι ράγες βαρέων αποστάσεων που πληρούν τις απαιτήσεις σκληρότητας μπορούν να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής τους κατά 2-3 φορές και να μειώσουν σημαντικά το κόστος συντήρησης γραμμής.
Γιατί οι θερμικές επεξεργασίες σιδηροτροχιών υψηλής ταχύτητας-χρειάζονται για την εξισορρόπηση της σκληρότητας και της σκληρότητας;
Όταν κινούνται-τρένα υψηλής ταχύτητας, δεν υπάρχει μόνο τριβή κύλισης μεταξύ τροχού και σιδηροτροχιάς, αλλά και φορτία πρόσκρουσης υψηλής-συχνότητας. Αυτό απαιτεί η ράγα να έχει επαρκή σκληρότητα για να αντιστέκεται στη φθορά και καλή σκληρότητα για να αντιστέκεται στην κρούση. Εάν επιδιώκεται μόνο η υψηλή σκληρότητα, ενώ αγνοείται η σκληρότητα, είναι πιθανό να εμφανιστούν μικρο-ρωγμές στο πέλμα της σιδηροτροχιάς και η επέκταση των ρωγμών θα προκαλέσει θραύση της ράγας, η οποία απειλεί σοβαρά την ασφάλεια οδήγησης. Εάν η σκληρότητα είναι πολύ υψηλή αλλά η σκληρότητα είναι ανεπαρκής, ο ρυθμός φθοράς του πέλματος της σιδηροτροχιάς θα επιταχυνθεί, απαιτώντας συχνή αντικατάσταση σιδηροτροχιάς και αύξηση του λειτουργικού κόστους. Επομένως, η θερμική επεξεργασία των σιδηροτροχιών υψηλής-ταχύτητας πρέπει να υιοθετήσει έναν συνδυασμό διαδικασίας "σβέσης + χαμηλής-θερμοκρασίας θερμοκρασίας". Ενώ διασφαλίζει τη σκληρότητα της επιφάνειας μεγαλύτερη από ή ίση με 320 HB, βελτιώνει την αντοχή σε κρούση της κεφαλής ράγας για να επιτευχθεί η βέλτιστη ισορροπία μεταξύ σκληρότητας και σκληρότητας.
Ποια είναι τα είδη ποιοτικού ελέγχου μετά τη θερμική επεξεργασία σιδηροτροχιών;
Το πρώτο είδος επιθεώρησης ποιότητας μετά τη θερμική επεξεργασία σιδηροτροχιών είναι η δοκιμή επιφανειακής σκληρότητας. Ένας ελεγκτής σκληρότητας Brinell χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή δειγματοληψίας πολλαπλών-σημείων στο πέλμα της κεφαλής σιδηροτροχιάς για να διασφαλιστεί ότι η τιμή σκληρότητας πληροί τις τυπικές απαιτήσεις. Το δεύτερο είναι η δοκιμή μεταλλογραφικής δομής. Η μεταλλογραφική δομή του επιφανειακού στρώματος της κεφαλής σιδηροτροχιάς παρατηρείται μέσω μικροσκοπίου, το οποίο θα πρέπει να δείχνει ομοιόμορφο σκληρυμένο μαρτενσίτη ή μπαινίτη, αποφεύγοντας ελαττώματα όπως τα καρβίδια του δικτύου. Το τρίτο είναι η επιφανειακή μη καταστροφική δοκιμή. Ο εξοπλισμός ανίχνευσης ελαττωμάτων σωματιδίων με υπερήχους ή μαγνητικά σωματίδια χρησιμοποιείται για να ελεγχθεί εάν υπάρχουν κρυφοί κίνδυνοι όπως η απόσβεση ρωγμών στην κεφαλή της ράγας. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να ανιχνευθούν οι αλλαγές διαστάσεων της κεφαλής σιδηροτροχιάς για να διασφαλιστεί ότι το προφίλ της κεφαλής ράγας μετά τη θερμική επεξεργασία πληροί τις ανοχές σχεδιασμού και δεν επηρεάζει τον συντονισμό της σιδηροτροχιάς-. Τα πλήρη στοιχεία επιθεώρησης μπορούν να διασφαλίσουν πλήρως την ποιότητα των σιδηροτροχιών{10}}που έχουν υποστεί θερμική επεξεργασία και να αποφύγουν τη χρήση μη εγκεκριμένων προϊόντων.
Ποιες είναι οι διαφορές στην προσαρμοστικότητα της θερμικής επεξεργασίας των σιδηροτροχιών από διαφορετικά υλικά;
Οι ράγες U71Mn έχουν μέτρια περιεκτικότητα σε άνθρακα και καλή σκληρυνσιμότητα. Η ιδανική σκληρότητα και σκληρότητα μπορούν να επιτευχθούν μέσω συμβατικών διαδικασιών σβέσης και σκλήρυνσης, οι οποίες είναι κατάλληλες για συμβατικούς σιδηροδρόμους και γραμμές υψηλής-ταχύτητας. Οι ράγες U75V προστίθενται με στοιχεία βαναδίου και τα σχηματισμένα καρβίδια βαναδίου μπορούν να εξευγενίσουν τους κόκκους. Μετά τη θερμική επεξεργασία, η αντοχή και η αντοχή στη φθορά είναι καλύτερες, καθιστώντας τις κατάλληλες για βαριές γραμμές-μεταφοράς. Οι ράγες από ανθρακούχο χάλυβα έχουν σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα και η σκληρότητα βελτιώνεται σημαντικά μετά τη θερμική επεξεργασία, αλλά η σκληρότητα είναι σχετικά χαμηλή. Ο ρυθμός ψύξης πρέπει να ελέγχεται αυστηρά και χρησιμοποιούνται κυρίως σε σενάρια χαμηλής{10}}ταχύτητας και βαρέως{11}}φορτίου, όπως οι ειδικές γραμμές ορυχείων. Η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας των σιδηροτροχιών από ανοξείδωτο χάλυβα είναι σχετικά ειδική και απαιτείται επεξεργασία διαλύματος για τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση. Το εύρος αύξησης της σκληρότητας είναι περιορισμένο και χρησιμοποιούνται κυρίως για ελαφριές διαδρομές σε διαβρωτικά περιβάλλοντα. Οι διαφορές στη σύνθεση των σιδηροτροχιών από διαφορετικά υλικά καθορίζουν την προσαρμοστικότητά τους στις διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας και την τελική τους απόδοση.