Национална стандардна технологија контроле чистоће материјала шине и решење за побољшање отпорности на хабање главе шине
Које су опасности и стандарди контроле нечистоћа сумпора и фосфора у истопљеном челику националних стандардних шина?
Нечистоће сумпора и фосфора у истопљеном челику националних стандардних шина су кључни штетни елементи који утичу на перформансе шина. Сумпор се комбинује са гвожђем да формира инклузије сулфида гвожђа, које изазивају врућу ломљивост током ваљања шине и доводе до микропукотина унутар шине. Фосфор нагло смањује жилавост шине на ниским{2}}има, што лако изазива крт лом главе шине у алпским регионима. По стандардуЖелезница за{0}}брзину железницу(ТБ/Т 3276), садржај сумпора у националним стандардним шинама за велике брзине{1}} мора бити контролисан испод 0,005%, а садржај фосфора испод 0,010%. За обичне-брзе шине, садржај сумпора и фосфора такође треба да буде мањи од 0,015% и 0,025% респективно. Прекомерни садржај нечистоћа ће смањити затезну чврстоћу шине за више од 10% и скратити животни век замора за око 30%, што озбиљно угрожава безбедност вожње. Током производње, спектрометар је неопходан за праћење састава растопљеног челика у реалном времену. Када садржај нечистоћа пређе праг, параметри процеса рафинације се одмах прилагођавају како би се осигурало да материјал шине испуњава стандарде. Строги стандарди за контролу нечистоћа су кључ за разликовање националних стандардних шина од обичног челика и основа за обезбеђивање дугорочно-стабилног рада колосека.
Који су основни кораци и функције процеса екстерне рафинације за националне стандардне шине?
Основни кораци процеса екстерне рафинације за националне стандардне шине укључују три везе: ЛФ пречишћавање, ВД вакуумско дегазирање и третман доводом жице. ЛФ рафинација повећава температуру растопљеног челика кроз загревање електричног лука и додаје шљаке као што је креч да апсорбује нечистоће сумпора и фосфора у растопљеном челику, постижући прелиминарно пречишћавање. ВД веза за вакуумско дегазирање поставља растопљени челик у вакуумско окружење како би се смањио садржај гасова водоника и азота у истопљеном челику. Садржај водоника се мора контролисати испод 2ппм да би се избегле пукотине изазване водоником-у шини, што је посебно важно за -железничке шине великих брзина. Третман доводом жице укључује увођење калцијум{7}}гвоздене жице у растопљени челик. Калцијум реагује са инклузијама глинице у истопљеном челику да би се формирала једињења ниске{9}}тачке{10}}тачке, која се лако испливају и уклањају, додатно побољшавајући чистоћу истопљеног челика. Процес спољне рафинације може повећати чистоћу истопљеног челика на преко 99,95%, што у великој мери смањује број крхких инклузија и обезбеђује-квалитетни основни материјал за накнадно ваљање и топлотну обраду. Примена овог процеса такође може да оптимизује металографску структуру шине, формирајући уједначену перлитну структуру у области главе шине и побољшавајући отпорност на хабање.
Који су процесни параметри и принципи ојачања површинског гашења за главу шине националних стандардних шина?
Површинско гашење националне стандардне шинске главе усваја процес индукционог гашења средње -фреквенције. Основни параметри процеса укључују температуру загревања, време задржавања и брзину хлађења. Температуру грејања треба контролисати на 880-920 степени. Овај температурни опсег може аустенитизирати површински слој главе шине без изазивања грубости зрна. Време задржавања је подешено на 30-60 секунди да би се обезбедила потпуна аустенитизација унутар дубине од 5-8 мм површинског слоја главе шине. Брзина хлађења се контролише на 15-20 степени/с коришћењем методе хлађења воденом маглом високог{20}}притиска за брзу трансформацију аустенита у структуру каљеног мартензита. Његов принцип ојачања је формирање очврслог слоја тврдоће до ХРЦ58-62 на површини главе шине брзим загревањем и хлађењем, док унутрашњост шине одржава перлитну структуру добре жилавости, постижући перформансе "тврдо споља и чврсто изнутра". Након површинског гашења главе шине, потребно је каљење на ниској температури на 200-220 степени да би се елиминисао напон гашења и избегле пукотине. Након површинског гашења, отпорност на хабање националне стандардне главе шине се повећава за више од 2 пута, што може издржати високофреквентни утицај интеракције точка и шине воза велике брзине.
Које су методе детекције и индикатори за процену животног века за носење главе шине националних стандардних шина?
Методе детекције носивости главе шина националних стандардних шина подељене су на ручно откривање и аутоматско откривање. Ручна детекција користи лењир за хабање главе шине за мерење вертикалног и бочног хабања главе шине. Граница вертикалног хабања шине за велике{2}}железницке пруге је 6 мм. Приликом прекорачења границе потребно је благовремено брушење или замена. Аутоматско откривање користи вагон за инспекцију колосека за прикупљање података о профилу главе шине у реалном времену помоћу технологије ласерског скенирања и израчунава количину хабања упоређивањем са стандардним профилом, са тачношћу детекције до 0,1 мм, што је погодно за детекцију линија великих{7}}размера. Основни индикатори за процену животног века главе шине укључују брзину хабања, време настанка прслине од замора и расподелу тврдоће. Годишња стопа хабања шине за велике{10}}е пруге треба да се контролише унутар 0,5 мм/годишње, што се може смањити на 1,0 мм/годишње за обичне-брзе шине. Време настанка пукотине од замора је кључно за процену века шине. Висок-квалитетне шине националног стандарда ће развити микропукотине тек након 5 година рада, док ће шине са лошим квалитетом материјала покренути пукотине за 1-2 године. Индекс расподеле тврдоће захтева уједначену тврдоћу очврслог слоја на глави шине, са одступањем тврдоће мањим или једнаким ХРЦ2, избегавајући локално прекомерно хабање услед неуједначене тврдоће.
Која је метода верификације корелације између чистоће материјала и отпорности на хабање националних стандардних шина?
Верификација корелације између чистоће материјала и отпорности на хабање националних стандардних шина усваја комбинацију лабораторијских тестова и тестова на терену. У лабораторијским испитивањима бирају се узорци шина различите чистоће, а услови рада воза се симулирају на машини за испитивање хабања шине{1}}точка. Исто оптерећење и број циклуса се примењују да би се упоредила количина хабања узорака. Резултати показују да се за сваких 0,01% повећања чистоће истопљеног челика, отпорност шине на хабање повећава за 5%-8%, показујући значајну позитивну корелацију између ова два. Теренски сервисни тестови бирају шине различите чистоће из исте серије, постављају их у исту линију, редовно откривају хабање главе шине и пукотине, са периодом праћења од 3 године. Подаци теста показују да је количина хабања шина високе{12}}истоће 30% мања од оне код шина обичне чистоће, а време настанка прслине је одложено за више од 2 године. Верификација корелације такође треба да комбинује металографску анализу да би се уочио број и дистрибуција инклузија у шинама различите чистоће. Што је мање и мање инклузија, то је боља отпорност на хабање шине. Верификацијом се може разјаснити закон утицаја чистоће материјала на отпорност на хабање, пружајући подршку подацима за оптимизацију процеса производње шина.