Nacionālais standarts/starptautiskais standarta sliežu materiālu metalurģijas kvalitātes kontroles un veiktspējas homogenizācijas tehnoloģija
Kādas ir materiālu sastāva atšķirības un piemērojamie līniju scenāriji starp valsts standarta sliedēm U71Mn un U75V?
Oglekļa saturs valsts standarta dzelzceļā U71Mn tiek kontrolēts ar 0,70%-0,75%, mangāna saturs ir 1,10%-1,40%, bez vanādija elementa, kam ir laba plastiskums un metināmība, piemērots zema ātruma smagajām-kravas dzelzceļa līnijām, piemēram, kravas dzelzceļa līnijām. U75V sliedes oglekļa saturs ir 0,73%-0,80%, mangāna saturs ir 1,00%-1,30%, un tajā ir pievienots 0,04% -0,12% vanādija elementa. Vanādijs apvienojas ar oglekli un slāpekli, veidojot karbonitrīdus, attīrot graudus, uzlabojot sliežu stiprību un nodilumizturību, un tas ir īpaši izstrādāts ātrgaitas dzelzceļiem un pasažieru līnijām. U71Mn sliedes stiepes izturība ir ≥880 MPa, un pagarinājums ir ≥10%, kas atbilst parasto dzelzceļa vilcienu slodzes ietekmei; U75V sliedes stiepes izturība ir ≥980 MPa, un pagarinājums ir ≥9%, kas var izturēt ātrgaitas dzelzceļa riteņa-sliedes augstfrekvences mainīgo spriegumu. Divu veidu sliežu velmēšanai ir jāpieņem diferencēti kontrolēti velmēšanas un dzesēšanas procesi. U75V ir jāpievieno vanādija šķīduma apstrādes posms, lai nodrošinātu, ka vanādija elementi pilnībā spēlē stiprinošo efektu. Valsts standarta sliežu materiāla sastāva novirze jākontrolē ±0,02% robežās, un katra partija ir jāpārbauda pirms izvešanas no rūpnīcas, un produkti ar pārmērīgu sastāvu ir stingri aizliegti nodot ekspluatācijā.
Kādas ir veiktspējas atšķirības un sertifikācijas prasības starp ārvalstu standarta sliedi R260 (UIC standarts) un T1 (ASTM standarts)?
UIC standarta R260 sliedes stiepes izturība ir ≥880 MPa, Brinela cietība HB260-300, triecienizturība ≥27J/cm², piemērota Eiropas pārrobežu{14}}dzelzceļiem un pilsētas dzelzceļa tranzītam. Tai ir jānokārto EN13674-1 sertifikāts, lai tas atbilstu sadarbspējas tehniskajām prasībām. ASTM standarta T1 sliedes stiepes izturība ir ≥900 MPa, Brinela cietība HB280-320, un tās nodilumizturība ir par 10% augstāka nekā R260. Tas ir īpaši izstrādāts Ziemeļamerikas smago kravu pārvadājumu līnijām. Tam ir jānokārto AAR M1003 sertifikāts, lai pārbaudītu tā nodilumizturību un noguruma izturību. R260 sliedes sēra un fosfora saturam jābūt ≤0,03%, un ieslēgumu saturs tiek stingri kontrolēts, lai izvairītos no noguruma plaisām uz sliedes galvas. T1 sliede izmanto vakuuma degazēšanas procesu ar skābekļa saturu ≤20 ppm, kas ievērojami samazina iekšējās porainības defektus. Ārvalstu standarta sliežu sertifikācijas pārbaudei ir jāaptver vairāki izmēri, piemēram, stiepes, trieciena, cietības un metalogrāfiskā struktūra, un to var iekļūt mērķa tirgū tikai pēc sertifikācijas nokārtošanas. Dažādu standartu sliedes nevar jaukt, pretējā gadījumā veiktspējas atšķirību dēļ tiks radīts neparasts riteņu un sliežu nodilums, kas ietekmē braukšanas drošību.
Kādas ir ieslēgumu briesmas sliežu metalurģijas procesā un precīzā vadības tehnoloģija?
Sliežu ieslēgumi galvenokārt ietver trauslas daļiņas, piemēram, alumīnija oksīdu un mangāna sulfīdu. Šīs daļiņas iznīcinās sliežu matricas nepārtrauktību, kļūs par sprieguma koncentrācijas avotiem, izraisīs plaisu rašanos zem riteņa-sliežu slodzes un saīsinās sliežu kalpošanas laiku par 30%-50%. Liela izmēra ieslēgumi (diametrs ≥50 μm) arī izraisīs sliedes lobīšanos sliedes galvas slīpēšanas laikā, ietekmēs sliedes virsmas gludumu un palielinās riteņa{12}}sliedes vibrāciju. Precīza ieslēgumu kontrole jāsāk no tērauda ražošanas procesa, izmantojot LF krāsns rafinēšanu + VD vakuuma degazēšanas procesu. LF krāsns rafinēšana var noņemt oksīdu ieslēgumus izkausētā tēraudā, un VD vakuuma degazēšana var samazināt ūdeņraža un slāpekļa saturu, samazinot gāzu ieslēgumus. Elektromagnētiskās maisīšanas tehnoloģija tiek izmantota nepārtrauktas liešanas procesā, lai rafinētu graudus, padarītu ieslēgumus vienmērīgi izkliedētu un izvairītos no lokālas agregācijas; velmēšanas laikā lieli{13}}izmēra ieslēgumi tiek sasmalcināti augstas temperatūras plastiskās deformācijas rezultātā, lai samazinātu to bīstamību. Pirms sliedes izvešanas no rūpnīcas ir jāveic metalogrāfiskā pārbaude, un iekļaušanas pakāpei jābūt ≤2. Produkti, kas pārsniedz standartu, ir atkārtoti termiski jāapstrādā vai jānodod metāllūžņos.
Kādi ir sliežu materiālu segregācijas cēloņi un homogenizācijas apstrādes tehniskie pasākumi?
Sliežu materiālu segregācija ir sadalīta centra segregācijā un dendrītiskajā segregācijā. Centru segregāciju veido nevienmērīga izkausēta tērauda sacietēšana nepārtrauktas liešanas un izšķīdušo elementu bagātināšanas laikā centrā; dendrītu segregāciju izraisa nevienmērīgs izšķīdušo elementu sadalījums graudu robežās un graudu iekšienē graudu augšanas laikā. Segregācija izraisīs lokālas sliedes sastāva atšķirības, kā rezultātā sliedes galvas cietība sadalīsies nevienmērīgi, samazinās nodilumizturība un smagos gadījumos pat sliedes galva nolobīsies. Homogenizācijas apstrādes pamattehnoloģija ir kontrolēts velmēšanas un dzesēšanas process. Velmēšanas laikā tiek izmantota liela deformācijas velmēšana augstas -temperatūras austenīta apgabalā ar deformācijas apjomu ≥60%, lai izjauktu dendritisko struktūru un veicinātu kompozīcijas homogenizāciju; pēc velmēšanas tiek pieņemta sekciju dzesēšana, lai kontrolētu dzesēšanas ātrumu 5-10 grādi / s, lai izvairītos no nevienmērīgas struktūras, ko izraisa pārāk ātra dzesēšana. Sliedēm ar smagu segregāciju var izmantot bezsaistes atlaidināšanas apstrādi, atlaidināšanas temperatūru kontrolējot 720–750 grādu robežās un turot 2–3 stundas, lai nodrošinātu pietiekamu izšķīdušo elementu difūziju un novērstu segregācijas defektus. Pēc homogenizācijas apstrādes ir jāpārbauda sliedes cietības gradients, un cietības atšķirībai no sliedes galvas virsmas līdz iekšpusei jābūt ≤20HB, lai nodrošinātu vienmērīgu un stabilu darbību.
Kādi ir galvenie elementi un kvalifikācijas kritēriji sliežu metalurģijas kvalitātes pārbaudei?
Sliežu metalurģiskās kvalitātes pārbaudes galvenie elementi ietver ķīmiskā sastāva analīzi, iekļaušanas novērtējumu, metalogrāfiskās struktūras testēšanu un mehānisko īpašību pārbaudi. Ķīmiskā sastāva analīzē izmanto spektrometru, lai noteiktu oglekļa, mangāna, vanādija un citu elementu saturu, un novirzei jāatbilst valsts/ārvalstu standartu prasībām. Iekļaušanas novērtējumā tiek izmantots metalogrāfiskais mikroskops, kas novērtēts saskaņā ar GB/T 10561 standartu, un A klases (sulfīds) un B klases (alumīnija oksīds) ieslēgumu pakāpēm jābūt ≤2. Lai veiktu metalogrāfiskās struktūras testēšanu, sliedes galvai jābūt smalkai perlīta struktūrai ar atstarpi starp perlīta lamelām ≤0,2 μm. Neparastas struktūras, piemēram, martensīts un bainīts, ir stingri aizliegtas, kas var izraisīt trauslu sliedes lūzumu. Mehānisko īpašību pārbaude ietver stiepes testu, trieciena testu un cietības testu. Stiepes pārbaudei ir nepieciešama stiepes izturība un pagarinājums, lai atbilstu standartam, triecienizturība zemā-temperatūras triecienizturība ir ≥20J/cm² (-20 grādi), bet cietības pārbaudei nepieciešama sliedes galvas cietība HB280-320. Tikai tad, kad visi testējamie priekšmeti ir kvalificēti, metalurģijas kvalitāti var novērtēt kā standartu. Ja kāda prece nav kvalificēta, ražošanas process ir jāizseko un pēc labošanas atkārtoti jāpārbauda.