Valsts standarta sliežu materiāla tīrības kontroles tehnoloģija un sliedes galvas nodilumizturības uzlabošanas risinājums
Kādi ir sēra un fosfora piemaisījumu apdraudējumi un kontroles standarti valsts standarta sliežu izkausētajā tēraudā?
Sēra un fosfora piemaisījumi valsts standarta sliežu izkausētajā tēraudā ir galvenie kaitīgie elementi, kas ietekmē sliežu darbību. Sērs savienojas ar dzelzi, veidojot dzelzs sulfīda ieslēgumus, kas rada karstu trauslumu sliedes velšanas laikā un rada mikroplaisas sliedes iekšpusē. Fosfors krasi samazina sliedes stingrību zemā-temperatūrai, viegli izraisot sliedes galvas trauslumu Alpu reģionos. Saskaņā ar standartuDzelzceļš ātrgaitas{0}}dzelzceļam(TB/T 3276), valsts standarta ātrgaitas dzelzceļa sliežu sēra saturs ir jākontrolē zem 0,005% un fosfora saturs zem 0,010%. Parastajiem -ātruma sliedēm sēra un fosfora saturam arī jābūt attiecīgi mazākam par 0,015% un 0,025%. Pārmērīgs piemaisījumu saturs samazinās sliedes stiepes izturību par vairāk nekā 10% un saīsinās noguruma kalpošanas laiku par aptuveni 30%, nopietni apdraudot braukšanas drošību. Ražošanas laikā ir nepieciešams spektrometrs, lai reāllaikā uzraudzītu izkausētā tērauda sastāvu. Kad piemaisījumu saturs pārsniedz slieksni, rafinēšanas procesa parametri tiek nekavējoties pielāgoti, lai nodrošinātu sliežu materiāla atbilstību standartiem. Stingri piemaisījumu kontroles standarti ir atslēga, lai atšķirtu valsts standarta sliedes no parastā tērauda, un tas ir pamats sliežu ceļa ilgtermiņa stabilai darbībai.
Kādi ir valsts standarta sliežu ārējā attīrīšanas procesa galvenie posmi un funkcijas?
Valsts standarta sliežu ārējā attīrīšanas procesa galvenie posmi ietver trīs saites: LF rafinēšana, VD vakuuma degazēšana un stieples padeves apstrāde. LF rafinēšana paaugstina izkausētā tērauda temperatūru, izmantojot elektrisko loka karsēšanu, un pievieno izdedžu veidotājus, piemēram, kaļķi, lai absorbētu sēra un fosfora piemaisījumus izkausētajā tēraudā, panākot iepriekšēju attīrīšanu. VD vakuuma degazēšanas saite novieto izkausēto tēraudu vakuuma vidē, lai samazinātu ūdeņraža un slāpekļa gāzu saturu izkausētajā tēraudā. Ūdeņraža saturs ir jākontrolē zem 2 ppm, lai izvairītos no ūdeņraža izraisītām plaisām sliedēs, kas ir īpaši svarīgi ātrgaitas dzelzceļa sliedēm. Stieples padeves apstrāde ietver kalcija{7}}dzelzs stieples ievadīšanu izkausētajā tēraudā. Kalcijs reaģē ar alumīnija oksīda ieslēgumiem izkausētajā tēraudā, veidojot savienojumus ar zemu -kušanas punktu{10}}, kurus ir viegli uzpeldēt un noņemt, tādējādi vēl vairāk uzlabojot izkausētā tērauda tīrību. Ārējais attīrīšanas process var palielināt izkausētā tērauda tīrību līdz vairāk nekā 99,95%, ievērojami samazinot trauslo ieslēgumu skaitu un nodrošinot augstas kvalitātes pamatmateriālu turpmākai velmēšanai un termiskai apstrādei. Šī procesa pielietošana var arī optimizēt sliedes metalogrāfisko struktūru, veidojot vienotu perlīta struktūru sliedes galvas zonā un uzlabojot nodilumizturību.
Kādi ir valsts standarta sliežu sliežu galvas virsmas rūdīšanas procesa parametri un stiprināšanas principi?
Valsts standarta sliedes galvas virsmas rūdīšanai tiek izmantots vidējas{0}}frekvences indukcijas dzēšanas process. Galvenie procesa parametri ietver sildīšanas temperatūru, turēšanas laiku un dzesēšanas ātrumu. Apkures temperatūra jākontrolē uz 880-920 grādiem. Šis temperatūras diapazons var austenitizēt sliedes galvas virsmas slāni, neizraisot graudu rupjību. Turēšanas laiks ir iestatīts uz 30-60 sekundēm, lai nodrošinātu pilnīgu austenitizāciju sliedes galvas virsmas slāņa 5-8 mm dziļumā. Dzesēšanas ātrums tiek kontrolēts pie 15-20 grādi/s, izmantojot augsta-piediena ūdens miglas dzesēšanas metodi, lai ātri pārveidotu austenītu rūdītā martensīta struktūrā. Tās stiprināšanas princips ir izveidot sacietējušu slāni ar cietību līdz HRC58-62 uz sliedes galvas virsmas, izmantojot ātru karsēšanu un dzesēšanu, savukārt sliedes iekšpuse saglabā perlīta struktūru ar labu stingrību, panākot veiktspējas sakritību "cieta ārpuse un izturīga iekšpuse". Pēc sliedes galvas virsmas rūdīšanas ir nepieciešama zemas temperatūras rūdīšana 200-220 grādos, lai novērstu dzēšanas spriegumu un izvairītos no dzēšanas plaisām. Pēc virsmas dzēšanas valsts standarta sliedes galvas nodilumizturība tiek palielināta vairāk nekā 2 reizes, kas var izturēt ātrgaitas vilciena riteņa un sliedes mijiedarbības augstfrekvences ietekmi.
Kādas ir valsts standarta sliežu sliežu galvas nodiluma noteikšanas metodes un kalpošanas laika novērtēšanas rādītāji?
Valsts standarta sliežu sliežu galvas nodiluma noteikšanas metodes ir sadalītas manuālā noteikšanā un automātiskā noteikšanā. Manuālā noteikšana izmanto sliedes galvas nodiluma lineālu, lai mērītu sliedes galvas vertikālo un sānu nodilumu. Ātrgaitas dzelzceļa sliežu-nodiluma vertikālā robeža ir 6 mm. Pārsniedzot limitu, ir nepieciešama savlaicīga slīpēšana vai nomaiņa. Automātiskā noteikšana izmanto sliežu ceļa pārbaudes vagonu, lai reāllaikā savāktu sliežu galviņas profila datus, izmantojot lāzerskenēšanas tehnoloģiju, un aprēķina nodiluma apjomu, salīdzinot ar standarta profilu, ar noteikšanas precizitāti līdz 0,1 mm, kas ir piemērota liela mēroga -līniju noteikšanai. Sliedes galvas kalpošanas laika novērtēšanas galvenie rādītāji ietver nodiluma ātrumu, noguruma plaisu rašanās laiku un cietības sadalījumu. Ātrgaitas dzelzceļu sliežu ikgadējais nodiluma rādītājs ir jākontrolē 0,5 mm/gadā, ko var samazināt līdz 1,0 mm/gadā parastajiem{13}}ātruma sliedēm. Noguruma plaisu rašanās laiks ir atslēga, lai novērtētu sliežu kalpošanas laiku. Augstas-kvalitātes valsts standarta sliedes veidos mikroplaisas tikai pēc 5 gadu kalpošanas, savukārt sliedes ar sliktu materiāla kvalitāti radīs plaisas 1–2 gadu laikā. Cietības sadalījuma indeksam ir nepieciešama vienmērīga sliedes galvas rūdītā slāņa cietība ar cietības novirzi, kas ir mazāka par HRC2 vai vienāda ar to, izvairoties no lokāla pārmērīga nodiluma nevienmērīgas cietības dēļ.
Kāda ir korelācijas pārbaudes metode starp materiāla tīrību un valsts standarta sliežu nodilumizturību?
Korelācijas pārbaude starp materiāla tīrību un valsts standarta sliežu nodilumizturību izmanto laboratorijas testu un lauka pakalpojumu testu kombināciju. Laboratorijas pārbaudēs tiek atlasīti sliežu paraugi ar dažādu tīrību, un vilciena ekspluatācijas apstākļi tiek simulēti uz riteņu{1}}sliežu nodiluma pārbaudes iekārtas. Lai salīdzinātu paraugu nodiluma apjomu, tiek piemērota tāda pati slodze un ciklu skaits. Rezultāti liecina, ka par katru kausēta tērauda tīrības pieaugumu par 0,01%, sliedes nodilumizturība palielinās par 5%-8%, parādot nozīmīgu pozitīvu korelāciju starp abiem. Lauka servisa pārbaudēs tiek atlasītas dažādas tīrības sliedes no vienas partijas, ieklātas vienā līnijas posmā, regulāri tiek konstatēts sliedes galvas nodilums un plaisas, ar izsekošanas periodu 3 gadi. Testa dati liecina, ka augstas-tīrības pakāpes sliežu nodiluma pakāpe ir par 30% zemāka nekā parastajām sliedēm, un plaisu rašanās laiks tiek aizkavēts par vairāk nekā 2 gadiem. Korelācijas pārbaudei ir jāapvieno arī metalogrāfiskā analīze, lai novērotu ieslēgumu skaitu un sadalījumu dažādas tīrības sliedēs. Jo mazāk un mazāki ieslēgumi, jo labāka ir sliedes nodilumizturība. Veicot pārbaudi, var noskaidrot materiāla tīrības ietekmes likumu uz nodilumizturību, nodrošinot datu atbalstu sliežu ražošanas procesu optimizēšanai.