Medžiagos pasirinkimas geležinkelio aktyvumo komponentams: pagrindinė saugos ir našumo garantija

Geležinkelio transporto sistemoje rinkimai yra kritiniai jungiamieji įtaisai, skirti varutėms. Jų veikla daro tiesioginę įtaką traukinių operacijų saugumui, stabilumui ir eksploatavimo efektyvumui. Medžiagos rinkėjų komponentų pasirinkimas yra pagrindinis veiksnys nustatant bendrą aktyvumo kokybės kokybę. Kai geležinkelio technologija pažengia į didesnį greitį, sunkesnes apkrovas ir ilgesnes gyvenimo trukmes, didesni reikalavimai yra skirti aktyvumo medžiagoms, kad būtų galima atsparumui atsparumui nusidėvėjimui, atsparumui korozijai ir pritaikytume aplinkos. Šiame straipsnyje bus nagrinėjamas pagrindas pasirinkti medžiagas geležinkelio aktyvumo komponentams, pagrįstiems techniniais reikalavimais ir kaip įmonės gali pagerinti produktų konkurencingumą naudodamos medžiagas.

 

I. Funkciniai reikalavimai ir materialiniai aktyvumo komponentų iššūkiai

Siekia pirmiausia susideda iš pagrindinių komponentų, tokių kaip jungiklis („Point Rail“, „Stock Rail“), jungiamieji komponentai (kreipiamojo geležinkelis, apsauginis geležinkelis) ir varlė („Point Rail“, „Wing Rail“). Kiekvienas komponentas turi skirtingus medžiagų reikalavimus, atsižvelgiant į jo funkciją. Pavyzdžiui:

• Taškų bėgiai ir taškiniai bėgiai: Kaip „judančios jungtys“, jie turi atlaikyti pakartotinių ratų riedėjimo ir dažnai sureguliuoti jų kampus. Todėl jiems reikalingos medžiagos, kurios sujungia didelį stiprumą (kad būtų atsparus deformacijai), didelį kietumą (atsispirti lūžiams) ir gerą atsparumą dilimui (siekiant sumažinti nusidėvėjimo greitį);

• Atsarginiai bėgiai ir sparnų bėgiai: kaip fiksuotų bėgių atraminė struktūra, jie turi atlaikyti ilgą - terminą statinis slėgis ir dinaminė vibracija. Todėl medžiaga turi turėti puikų atsparumą nuovargiui ir stabilumui;

• Varlės sritis: taškinis geležinkelio antgalis, ypač ten, kur ratas - kontaktas geležinkelyje yra intensyvus, yra „dėvėjimo viešosios interneto prieigos taškas“, reikalaujantis konkrečių sprendimų, kad būtų galima spręsti metalo nuovargį, plastikinę deformaciją ir kontaktinio nuovargio krekingumą.

Tradicinės rinkimo medžiagos dažniausiai gaminamos iš anglies plieno arba įprasto lydinio plieno. Tačiau jų veikimo apribojimai palaipsniui veikia aukštai - greičio geležinkeliuose (greitis didesnis arba lygus 250 km/h) ir sunkiems - gabenimo geležinkeliams (ašies apkrova didesnė arba lygi 30 tonų). Pavyzdžiui, nepakankamas įprastų plieninių bėgių atsparumas susidėvėjimui sutrumpina priežiūros ciklus, o žemo -}}-} kietumo trūkumai gali sukelti trapių lūžių riziką. Todėl modernių rinkėjų medžiagų pasirinkimas turi peržengti tradicinius apribojimus ir atnaujinti į „aukštą - spektaklio specialiąsias medžiagas“.

 

Ii. Pagrindinių medžiagų techninės charakteristikos ir taikymo scenarijai

Šiuo metu geležinkelio aktyvumo komponentų medžiagų pasirinkimas tapo sudėtinga „bazinių plieno laipsnių + paviršiaus kietėjimo + specialių lydinių“ sistema. Pagrindinės parinktys apima šias:

1. Aukštas - kokybiškas anglies konstrukcinis plienas ir žemas - lydinio aukštas - stiprumo plieninis plienas

Tai yra pagrindinė tradicinių rinkėjų medžiaga, tokia kaip U71MN ir U75V (Kinijos standartas). Koreguodami anglies kiekį (0,7%- 0,8%) ir pridėdami tokių elementų kaip mangano (1,0%–1,5%) ir silicio (0,15%-0,35%), jie pasiekia pusiausvyrą tarp stiprumo ir suvirinamumo. U75V plienas, dėl vanadžio grūdų tobulinimo efekto, gali pasigirti 880–1000 MPa tempimo stiprumu, todėl jis yra tinkamas dalyviams įprastoms pagrindinėms linijoms. Tačiau atsparumas susidėvėjimui priklauso nuo paviršiaus kietėjimo (paprastai pasiekiant kietumą-280–320 HBW). Po ilgalaikio naudojimo geležinkelio paviršius yra linkęs į delaminaciją ir reikalauja dažnai priežiūros.

2. Dėvė

Norėdami patenkinti didelius sunkiųjų - gabenimo geležinkelius, nauji - kartos aktyvumai pradeda naudoti dėvėjimąsi - atsparius lydinio plienus, turinčius tokius elementus kaip chromo (Cr), molibdenum (MO) ir nikelio (Ni) (tokios kaip CL plieno serija) arba aukšta - stiprumo stiprybė, kurie pasiekia artiklią (tokios kaip „Cl Steel“ serija), arba aukšta - stiprumo stiprybė, kurie pasiekia „HATH“ (tokias CL plieno serijas) arba aukštai - stiprumo stiprumo stiprūs. (pvz., „Bnbre“ plienas). Šios medžiagos pasižymi vienodesne mikrostruktūra ir gali pasiekti 350–450 HBW kietumą (daugiau nei 20% didesnis nei tradicinių plienų), išlaikant puikų smūgio tvirtumą (charpijos smūgio energija didesnė arba lygi 40J). Tai žymiai prailgina „Point Rails“ tarnavimo laiką ir pereina iki 10–15 metų (palyginti su maždaug 5–8 metais tradiciniam plienui). Pavyzdžiui, „Bainitic Switch“ pliene, naudojamame aukščio vidaus - greičio geležinkelio projekte, buvo rodomas tik 60% U75V plieno nusidėvėjimo modeliuojamame 3 milijonų ratų - išlaikymo teste.

3. Paviršiaus stiprinimo technologijos ir kompozicinės medžiagos pritaikymai

Norėdami dar labiau padidinti pagrindinių komponentų patvarumą, šiuolaikiniai aktyvumai plačiai apima paviršiaus apdorojimo technologijas:

• Šilumos apdorojimo kietėjimas: vietoje numalšinti geležinkelio galvutės ir varlių geležinkelio darbo kraštą (pvz., Naudojant vidutinį - dažnio indukcijos kaitinimą), kad susidarytų 2–5 mm storio sukietėjęs sluoksnis (kietumas didesnis arba lygus 45 HRC), kad būtų atsparios rato riedėjimo kontaktinio nuovargio.

• Perdengimo suvirinimas: Lengvai susidėvėjusiems bėgių paviršiams, suvirinant suvirinimą su nikeliu, - pagrindu pagamintais lydiniais arba volframo karbidu cementuotais karbido milteliais atkuria matmenų tikslumą ir sustiprina lokalizuotą atsparumą dilimui.

• Nerūdijančio plieno/kompozicinės sluoksnio medžiagos: ne - apkrovai - guolių komponentams, tokiems kaip apsauginiai turėklai ir kreipiamieji bėgiai, kuriems reikalingas atsparumas korozijai, kai kurios įmonės eksperimentuoja su oro plienu (pvz. Sumažinkite struktūrinio skilimo, kurį sukelia aplinkos korozija, riziką.

 

Iii. Trys pagrindiniai medžiagų atrankos aspektai

Formuluodamos rinkimo medžiagos planą, įmonės turi išsamiai įvertinti šiuos aspektus:

1. Suderinamumas su veikimo aplinka

Aukštai - greičio geležinkeliams (tokiems kaip Pekinas - shanghai High - greičio geležinkelis) reikalauja medžiagų, kurios palaiko mažą triukšmą ir vibraciją 350 km/h greičiu. Todėl pasirenkami mikro palydoviniai plienai, turintys didesnį mikrostruktūros vienodumą, o šilumos apdorojimo procesai yra optimizuoti siekiant sumažinti liekamuosius įtempius. Sunkūs - darbo geležinkeliai (tokie kaip „Daqin“ linija) prioritetą teikia atsparumui plastinei deformacijai, todėl reikia pagerinti išeigos stiprumą (didesnį arba lygus 900 MPa) ir lūžio tvirtumą, kad atlaikytų aukštą ašies apkrovą. Siekdami rinkimų, esančių pakrantės ar aukštos - drėgmės srityse, reikia skirti papildomą dėmesį į atmosferos atsparumą atmosferos korozijai (pvz.

2. Gyvenimo ciklo kaina

Medžiagos pasirinkimas nėra „brangesnis, tuo geriau“. Vietoj to, reikia atsižvelgti į bendrą ekonominę „pradinės pirkimo išlaidų + priežiūros išlaidų + pakaitinio dažnio“ naudą. Pavyzdžiui, nors bainitinio plieno vieneto kaina yra maždaug nuo 15% iki 20% didesnė nei įprasto U75 V plieno, jo prailgintas aptarnavimo laikas sumažina techninės priežiūros darbo jėgos, trasos šlifavimo ir prastovų nuostolius, o tai gali sumažinti bendrą gyvenimo ciklo išlaidas daugiau nei 30%.

3. Gamybos ir statybos galimybės

The weldability and workability of a material directly impact turnout production efficiency. For example, an excessively high carbon equivalent (>0,5%) padidina suvirinimo įtrūkimo riziką. Todėl suvirinimui turėtų būti naudojamos žemos - anglies (mažiau arba lygi 0,2%) arba specializuotos suvirinimo plieno rūšys. Be to, medžiagos kalimo ir riedėjimo procesai turi būti suderinami su esamomis gamybos linijomis, kad būtų išvengta papildomų investicijų dėl technologinių atnaujinimų.

 

Iv. Įmonių praktika: vairavimo medžiagų atnaujinimas naudojant technologines naujoves

Kaip geležinkelio tranzito įrangos gamintojas, mes visada apsvarstėme, kad dalyvių tyrimai ir plėtra yra pagrindinio technologinio proveržio. Pastaraisiais metais, bendradarbiaudami su universitetais ir tyrimų institutais, mes sutelkėme dėmesį į dvi pagrindines sritis: pirma, analizuojame rinkėjų nesėkmės režimus įvairiose operacinėse linijose, pagrįstuose dideliais duomenimis, kad sukurtume tikslinius, regioniškai pritaikytus medžiagų sprendimus (pvz., Aukštą -} mangano dėvėjimąsi- atsparaus plieno, skirto sunkiems - vežimėliui. Antra, mes pristatome priedų gamybos (3D spausdinimo) technologiją, skirtą remontuoti susidėvėjusius plotus, esančius sudėtinguose jungiklių bėgeliuose, siekdami lokalių našumo patobulinimų, tiksliai valdant metalo miltelių sudėties (pvz., Kobalto - pagrįstus lydinius). Ši praktika ne tik pagerino produkto patikimumą, bet ir padėjo klientams sumažinti bendras eksploatavimo ir priežiūros išlaidas daugiau nei 20%.

Medžiagos pasirinkimas geležinkelio aktyvumo komponentams iš esmės yra balansavimas tarp saugos, našumo ir išlaidų. Sparčiai besikeičiančios geležinkelio technologijos fone, tik sutelkdami dėmesį į paklausą ir nuolat gilėjančias medžiagų mokslo tyrimus ir plėtrą, įmonės gali suteikti tvirtą pagrindą saugiam ir efektyviam geležinkelio tranzito veikimui. Einant į priekį, mes ir toliau daugiausia dėmesio skirsime naujoviškam naujų medžiagų ir procesų taikymui, skatinant rinkimus nuo „susitikimų standartų“ iki „vadovaujant jiems“ ir dar labiau prisidedant prie aukšto - kokybės Kinijos geležinkelių plėtros.