Η σκληρυνσιμότητα του υλικού της πλάκας σύσφιξης και η ομοιομορφία της δύναμης σύσφιξης για μεγάλες ράγες-διατομής
Γιατί η σύσφιξη σιδηροτροχιών-μεγάλης διατομής επιβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις σκληρυνσιμότητας στις πλάκες πίεσης;
Οι ράγες μεγάλης διατομής-(π.χ. μεγαλύτερες από ή ίσες με 75 kg/m) έχουν πλάτος κεφαλής σιδηροτροχιάς που υπερβαίνει τα 80 mm, απαιτώντας αντίστοιχη αύξηση της διατομής-φόρτωσης-της πλάκας πίεσης. Η ανεπαρκής σκληρυνσιμότητα έχει ως αποτέλεσμα μόνο η επιφάνεια να σχηματίζει μαρτενσίτη υψηλής-αντοχής κατά τη διάρκεια της απόσβεσης, ενώ ο πυρήνας παραμένει μαλακός φερρίτης-περλίτης. Κατά τη διάρκεια της σύσφιξης του μπουλονιού, εμφανίζεται ανομοιόμορφη ελαστική παραμόρφωση μεταξύ της επιφάνειας και του πυρήνα, συγκεντρώνοντας τη δύναμη σύσφιξης στα άκρα της πλάκας και αφήνοντας ανεπαρκή δύναμη στο κέντρο της κεφαλής της ράγας. Αυτή η ανομοιόμορφη δύναμη αποτυγχάνει να περιορίσει τη μετατόπιση σιδηροτροχιών μεγάλου{12}}τμήματος, προκαλώντας εύκολα ασθένειες τροχιάς.
Πώς να ποσοτικοποιηθεί η ανομοιόμορφη κατανομή της δύναμης σύσφιξης των πλακών με ανεπαρκή σκληρυνσιμότητα;
Οσυντελεστής κατανομής δύναμης σύσφιξης(αναλογία μέγιστης προς ελάχιστη δύναμη σύσφιξης επί του ενεργού μήκους) χρησιμοποιείται. Για πλάκες με επαρκή σκληρυνσιμότητα, ο συντελεστής μικρότερος ή ίσος με 1,2 (ομοιόμορφη κατανομή). Για ανεπαρκή σκληρυνσιμότητα, μπορεί να ξεπεράσει το 1,5. Για παράδειγμα, μια πλάκα ράγας 75kg/m με χαμηλή σκληρυνσιμότητα μπορεί να έχει δύναμη σύσφιξης άκρων 12kN αλλά μόνο 7kN στο κέντρο-πολύ κάτω από τις απαιτήσεις σχεδιασμού και αναποτελεσματική για σύσφιξη.
Ποια χημικά συστατικά καθορίζουν πρωτίστως τη σκληρυνσιμότητα των υλικών της πλάκας πίεσης;
Η σκληρότητα εξαρτάται απόπεριεχόμενο κραματικών στοιχείων; Ο άνθρακας είναι θεμελιώδης και τα κράματα είναι κρίσιμα. Τα κοινά υλικά είναι ο χάλυβας 45# ή ο χάλυβας 40Cr-Το 40Cr έχει πολύ ανώτερη σκληρυνσιμότητα λόγω της προσθήκης χρωμίου. Κράματα όπως το χρώμιο, το μαγγάνιο, το μολυβδαίνιο και το βανάδιο μειώνουν τον κρίσιμο ρυθμό ψύξης, επιτρέποντας το σχηματισμό μαρτενσίτη στον πυρήνα κατά τη διάρκεια της απόσβεσης. Για ράγες μεγάλων διατομών-, χρησιμοποιούνται κραματοποιημένοι χάλυβες μεσαίου άνθρακα (π.χ. 42CrMo) με υψηλότερη περιεκτικότητα σε κράμα για βελτιωμένη σκληρυνσιμότητα.
Πέρα από την επιλογή υλικού, πώς το "martempering" στη θερμική επεξεργασία βελτιώνει τη σκληρότητα της πλάκας και την ομοιομορφία σύσφιξης;
Το Martempering περιλαμβάνει θέρμανση της πλάκας στη θερμοκρασία ωστενιτοποίησης, ψύξη της σε λιωμένο αλάτι ή καυτό λάδι ελαφρώς πάνω από το σημείο Ms για να εξισορροπηθούν οι θερμοκρασίες του πυρήνα και της επιφάνειας και στη συνέχεια ο αέρας-ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτή η διαδικασίαμειώνει τις κλίσεις του ρυθμού ψύξης, αποφεύγοντας τις δομικές διαφορές από την ταχεία ψύξη της επιφάνειας και την αργή ψύξη του πυρήνα. Το Martempering παράγει μια ομοιόμορφη δομή σκληρυμένου σορβίτη σε όλη την πλάκα, διασφαλίζοντας σταθερό μέτρο ελαστικότητας και ομοιόμορφη παραμόρφωση υπό φορτίο-που εγγυάται ομοιόμορφη δύναμη σύσφιξης για ράγες μεγάλων-διατομών.
Πώς να κρίνουμε προκαταρκτικά την πιστοποίηση σκληρότητας πλάκας μέσω της δοκιμής σκληρότητας στον ιστότοπο;
Οτεστ σκληρότητας διατομής- is used: sample plates are cut along the load-bearing cross-section, polished, and tested for hardness at the surface, 1/2 thickness, and core using a Rockwell durometer. For qualified plates, hardness values at the three positions are nearly identical (deviation ≤HRC 3). A core hardness ≥HRC 5 lower than the surface indicates insufficient hardenability and structural differences. Additionally, a clamping force test with a distribution coefficient >Το 1.2 επιβεβαιώνει έμμεσα την κακή σκληρυνσιμότητα-αυτές οι πλάκες απαγορεύονται αυστηρά για εγκατάσταση σιδηροτροχιών μεγάλων-τμημάτων.