Τεχνολογία Επεξεργασίας Επιφανειών και Λύσεις Ενίσχυσης Αντίστασης στη Φθορά για Ελαστικά Ελατήρια
Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι και παράγοντες που επηρεάζουν την επιφανειακή φθορά των ελαστικών ράβδων;
Οι κύριοι τύποι επιφανειακής φθοράς ελαστικών ράβδων περιλαμβάνουνφθορά κόλλας, λειαντική φθορά και φθορά κόπωσης. Η φθορά της κόλλας εμφανίζεται στο τμήμα επαφής μεταξύ της ελαστικής ράβδου και του μπλοκ μετρητή. Λόγω της δόνησης της ράγας-του τροχού, το μέταλλο στην επιφάνεια επαφής προσκολλάται και στη συνέχεια τα σημεία πρόσφυσης σκίζονται για να σχηματίσουν σημάδια φθοράς. Η λειαντική φθορά προκαλείται από σκληρά σωματίδια όπως άμμος και σκουριά από το εξωτερικό που εισέρχονται στη διεπαφή επαφής. Αυτά τα σωματίδια θα δημιουργήσουν γρατσουνιές στην επιφάνεια της ελαστικής ράβδου και θα επιταχύνουν τη διαδικασία φθοράς. Η φθορά λόγω κόπωσης είναι ότι κάτω από τη δράση μακροπρόθεσμου εναλλασσόμενου φορτίου, δημιουργούνται μικρο-ρωγμές στην επιφάνεια της ελαστικής ράβδου και η διαστολή των ρωγμών οδηγεί σε ξεφλούδισμα υλικού, σχηματίζοντας φθορά με κοιλότητες. Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη φθορά περιλαμβάνουν κυρίως την πίεση επαφής, τη συχνότητα δόνησης και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση επαφής, τόσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός φθοράς. Η υπερβολικά υψηλή προφόρτιση της ελαστικής ράβδου θα αυξήσει την πίεση επαφής. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα λειτουργίας της αμαξοστοιχίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα δόνησης και τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των κύκλων φθοράς· Το υγρό και σκονισμένο περιβάλλον θα επιδεινώσει τη λειαντική φθορά και τη φθορά της κόλλας, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της ελαστικής ράβδου.
Ποιοι είναι οι βασικοί τεχνικοί τύποι και τα σημεία διεργασίας της επεξεργασίας επιφάνειας ελαστικής ράβδου;
Οι βασικοί τεχνικοί τύποι επεξεργασίας επιφάνειας ελαστικής ράβδου περιλαμβάνουνΘεραπεία φωσφοροποίησης, ενδυνάμωση εμβόλιο peening και θεραπεία dacromet. Η επεξεργασία φωσφοροποίησης είναι η βύθιση της ελαστικής ράβδου σε διάλυμα φωσφορώσεως για να σχηματιστεί ένα προστατευτικό φιλμ φωσφορικών στην επιφάνειά της. Το πάχος του φιλμ ελέγχεται στα 5-10μm, η θερμοκρασία του διαλύματος φωσφορώσεως είναι 50-60 μοίρες και ο χρόνος επεξεργασίας είναι 15-20 λεπτά. Το φιλμ φωσφοροποίησης μπορεί να ενισχύσει την αντοχή στη φθορά και τη σκουριά της ελαστικής ράβδου και να βελτιώσει την πρόσφυση των επόμενων επιστρώσεων. Η ενίσχυση με ρίψη βολής είναι η πρόσκρουση στην επιφάνεια της ελαστικής ράβδου με βολές από χάλυβα υψηλής{17}}ταχύτητας για τη δημιουργία υπολειπόμενης θλιπτικής τάσης στην επιφάνεια. Η διάμετρος των χαλύβδινων βολών είναι 0,2-0,4 χιλιοστά, η ένταση κοψίματος είναι 0,2-0,3 Α και ο ρυθμός κάλυψης είναι μεγαλύτερος ή ίσος με 100%. Η υπολειπόμενη θλιπτική τάση μπορεί να αναστείλει την έναρξη ρωγμών κόπωσης και να βελτιώσει την απόδοση κατά της φθοράς της ελαστικής ράβδου κατά της κόπωσης. Η επεξεργασία με Dacromet είναι να βυθιστεί η ελαστική ράβδος σε διάλυμα επικάλυψης dacromet και να σχηματιστεί μια επίστρωση ψευδαργύρου-αλουμινίου μετά το ψήσιμο και τη σκλήρυνση. Η περιεκτικότητα σε σκόνη ψευδαργύρου-αλουμινίου του διαλύματος επικάλυψης είναι μεγαλύτερη ή ίση με 80%, η θερμοκρασία ψησίματος είναι 300-350 μοίρες, ο χρόνος είναι 30 λεπτά και το πάχος επικάλυψης είναι 6-8μm, το οποίο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη φθορά. Οι τρεις διεργασίες θα πρέπει να εκτελούνται διαδοχικά, πρώτα η επεξεργασία με φωσφοροποίηση, μετά η ενίσχυση της ρυτίδας και τέλος η επεξεργασία με dacromet για να εξασφαλιστεί το βέλτιστο αποτέλεσμα επιφανειακής επεξεργασίας.
Ποιος είναι ο μηχανισμός ενίσχυσης της επεξεργασίας φωσφοροποίησης στην αντοχή στη φθορά των ελαστικών ράβδων;
Ο μηχανισμός ενίσχυσης της επεξεργασίας φωσφοροποίησης στην αντοχή στη φθορά των ελαστικών ράβδων αντανακλάται κυρίως σε δύο πτυχές:μείωση του συντελεστή τριβής και σχηματισμός προστατευτικού φράγματος. Το φιλμ φωσφοροποίησης είναι μια πορώδης κρυσταλλική δομή που μπορεί να αποθηκεύσει λιπαντικό λάδι, να σχηματίσει ένα φιλμ λαδιού στη διεπιφάνεια επαφής μεταξύ της ελαστικής ράβδου και του μπλοκ μετρητή, να μειώσει τον συντελεστή τριβής από 0,3 σε κάτω από 0,1 και να μειώσει την εμφάνιση φθοράς κόλλας. Η σκληρότητα της μεμβράνης φωσφορώσεως είναι υψηλότερη από αυτή της ελαστικής μήτρας ράβδων, η σκληρότητα του Vickers μπορεί να φτάσει τα 300-400 HV, η οποία μπορεί να αντισταθεί στο ξύσιμο των σκληρών σωματιδίων και να αποτρέψει τη φθορά της λειαντικής φθοράς στη μήτρα. Το φιλμ φωσφορώσεως μπορεί επίσης να απομονώσει την επαφή μεταξύ του αέρα, της υγρασίας και της ελαστικής μήτρας της ράβδου, να αποτρέψει τη σκουριά της μήτρας και να αποφύγει τη λειαντική φθορά που προκαλείται από σωματίδια σκουριάς. Επιπλέον, η φωσφορική μεμβράνη μπορεί να ενισχύσει την τραχύτητα της επιφάνειας της ελαστικής ράβδου, να βελτιώσει το αποτέλεσμα της επακόλουθης ενίσχυσης του κοψίματος, να κάνει το βάθος του στρώματος υπολειπόμενης θλιπτικής τάσης πιο βαθύ και την κατανομή πιο ομοιόμορφη και να βελτιώσει περαιτέρω την απόδοση της ελαστικής ράβδου κατά της φθοράς{11}}κόπωσης. Μέσω της επεξεργασίας φωσφοροποίησης, η διάρκεια ζωής αντοχής στη φθορά της ελαστικής ράβδου μπορεί να παραταθεί κατά 20%-30%, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις χρήσης των σιδηροδρόμων υψηλής ταχύτητας και των σιδηροδρόμων βαρέων αποστάσεων.
Ποιες είναι οι διαφορές επιλογής των τεχνολογιών επιφανειακής επεξεργασίας για διαφορετικούς τύπους ελαστικών ράβδων;
Οι διαφορές επιλογής των τεχνολογιών επιφανειακής επεξεργασίας για διαφορετικούς τύπους ελαστικών ράβδων καθορίζονται κυρίως απότο υλικό και το σενάριο εφαρμογής της ελαστικής ράβδου. Η ελαστική μπάρα τύπου W-που χρησιμοποιείται σε σιδηροδρόμους υψηλής-ταχύτητας είναι κατασκευασμένη από 55SiCrA με υψηλό συντελεστή ελαστικότητας και μεγάλη προφόρτιση και πρέπει να υιοθετηθείφωσφοροποίηση + εμβόλιο peening + dacrometσύνθετη τεχνολογία επεξεργασίας για να διασφαλιστεί ότι η αντοχή στη φθορά και η αντοχή στην κόπωση πληρούν τα πρότυπα και προσαρμόζονται στο περιβάλλον εξυπηρέτησης των κραδασμών υψηλής-συχνότητας. Η ελαστική ράβδος τύπου Ω-που χρησιμοποιείται σε βαριές-σιδηροδρομικές γραμμές έχει ισχυρή φέρουσα ικανότητα και μεγάλη πίεση επαφής και χρειάζεται προσθήκησκληρή επεξεργασία ανοδίωσηςμε βάση την τεχνολογία σύνθετης επεξεργασίας. Το πάχος της ανοδιωμένης μεμβράνης είναι μεγαλύτερο ή ίσο με 10μm, η σκληρότητα είναι μεγαλύτερη ή ίση με 500HV, γεγονός που βελτιώνει περαιτέρω την απόδοση κατά της τριβής. Η ελαστική ράβδος -τύπου Ε που χρησιμοποιείται σε συνηθισμένους-σιδηρόδρομους ταχύτητας έχει ένα σχετικά ήπιο περιβάλλον εξυπηρέτησης και μπορεί να υιοθετήσειφωσφοροποίηση + όξωσηαπλοποιημένη τεχνολογία επεξεργασίας για τη μείωση του κόστους παραγωγής και την κάλυψη βασικών απαιτήσεων αντοχής στη φθορά. Λόγω συχνών εκκινήσεων και στάσεων και μεγάλων κραδασμών, οι ελαστικές ράβδοι που χρησιμοποιούνται στην αστική σιδηροδρομική μεταφορά πρέπει να υιοθετηθούνshot peening + ηλεκτροφορητική επίστρωσητεχνολογία θεραπείας. Η πρόσφυση της ηλεκτροφορητικής επίστρωσης είναι μεγαλύτερη ή ίση με 4MPa και η αντοχή στην κρούση είναι μεγαλύτερη ή ίση με 50kg·cm, προσαρμοσμένη στο περίπλοκο περιβάλλον λειτουργίας.
Ποιες είναι οι μέθοδοι ανίχνευσης και τα πρότυπα αποδοχής για την ποιότητα της επιφανειακής επεξεργασίας των ελαστικών ράβδων;
Οι μέθοδοι ανίχνευσης για την ποιότητα της επιφανειακής επεξεργασίας των ελαστικών ράβδων περιλαμβάνουνεπιθεώρηση εμφάνισης, επιθεώρηση πάχους φιλμ και επιθεώρηση απόδοσης. Η επιθεώρηση εμφάνισης υιοθετεί την οπτική μέθοδο, απαιτώντας το στρώμα επεξεργασίας στην επιφάνεια της ελαστικής ράβδου να είναι ομοιόμορφο και συνεχές, χωρίς να λείπει η επίστρωση, το ξεφλούδισμα, το ξεφλούδισμα και άλλα ελαττώματα. Το φιλμ φωσφορώσεως είναι γκρι ή μαύρο και η επίστρωση dacromet είναι ασημί-γκρι. Η επιθεώρηση πάχους μεμβράνης υιοθετεί ένα μετρητή πάχους δινορευμάτων. Το πάχος του φιλμ φωσφορώσεως είναι 5-10μm, το πάχος επικάλυψης dacromet είναι 6-8μm, το πάχος του ανοδιωμένου φιλμ είναι μεγαλύτερο ή ίσο με 10μm και η απόκλιση πάχους είναι μικρότερη ή ίση με ±1μm. Η δοκιμή απόδοσης περιλαμβάνει δοκιμή συντελεστή τριβής, δοκιμή ψεκασμού αλατιού και δοκιμή φθοράς κόπωσης. Ο συντελεστής τριβής πρέπει να είναι μικρότερος ή ίσος με 0,1, ο χρόνος αντοχής στη διάβρωση της δοκιμής ψεκασμού αλατιού είναι μεγαλύτερος ή ίσος με 1000 ώρες και η δοκιμή φθοράς κόπωσης απαιτεί η ελαστική ράβδος να μην έχει εμφανή φθορά κάτω από κύκλους 1×107 εναλλασσόμενου φορτίου. Το πρότυπο αποδοχής βασίζεται στο TB/T 3395-2015. Το ποσοστό πιστοποίησης της επιθεώρησης εμφάνισης θα πρέπει να είναι 100%, και το ποσοστό πιστοποίησης του πάχους μεμβράνης και της επιθεώρησης απόδοσης πρέπει να είναι μεγαλύτερο ή ίσο με 98%. Οι ελαστικές ράβδοι που δεν πληρούν τις προϋποθέσεις πρέπει να υποστούν εκ νέου επεξεργασία στην επιφάνεια μέχρι να πληρούν τα πρότυπα.