مقایسه ترکیب مواد و مقاومت در برابر سایش بین ریل استاندارد ملی و استاندارد خارجی
چرا تفاوت محتوای کربن بین ریل GB 60 کیلوگرم در متر و ریل UIC60 بر عمر مقاوم در برابر سایش تأثیر میگذارد؟
محتوای کربن ریل 60 کیلوگرم بر متر گیگابایت حدود 0.70%-0.80% است، در حالی که میزان کربن ریل UIC60 0.85%-0.95% است. محتوای کربن بالاتر منجر به سختی بالاتر ماتریس ریل و مقاومت در برابر سایش بهتر می شود. ریل UIC دارای محتوای کربن بالاتری است، با نسبت بیشتری از مارتنزیت در سر ریل، که می تواند به طور موثر در برابر سایش ناشی از اصطکاک چرخ و ریل مقاومت کند. ریل GB دارای محتوای کربن کمتر و سختی کمی کمتر است. تحت بار سنگین و اصطکاک با فرکانس بالا، سر ریل مستعد سایش و پوسته شدن است. علاوه بر این، افزایش محتوای کربن باعث افزایش شکنندگی ریل می شود. ریل UIC باید چقرمگی را از طریق عملیات خاموش کردن و تمپر کردن متعادل کند، که دلیل اصلی عمر طولانی تر آن است. بنابراین، تفاوت در محتوای کربن عامل اصلی موثر بر مقاومت سایش دو نوع ریل است.
ریل های استاندارد بیرونی اغلب عناصر آلیاژی کروم و وانادیوم را اضافه می کنند. آنها در مقایسه با ریل های GB چه مزایایی دارند؟
افزودن کروم و وانادیوم به ریل های استاندارد خارجی می تواند به طور قابل توجهی دانه ها را تصفیه کند، استحکام کششی و مقاومت در برابر خستگی را بهبود بخشد. کروم می تواند سختی ریل را بهبود بخشد و توزیع سختی سر ریل را یکنواخت تر کند و از لکه های نرم محلی جلوگیری کند. وانادیم می تواند کاربید تشکیل دهد و مقاومت در برابر سایش و ضربه ریل را افزایش دهد. ریل های گیگابایتی عمدتاً از مواد کم آلیاژی یا غیرآلیاژی هستند و فاقد چنین استحکام بخشی آلیاژی هستند. تحت شرایط-سرعت بالا و بار سنگین{6}}، آنها مستعد تغییر شکل پلاستیکی سر ریل هستند. ریلهای استاندارد بیرونی با آلیاژهای اضافهشده میتوانند در مقایسه با ریلهای گیگابایتی 20%{10}}30% عمر مفید را بهبود بخشند و آنها را برای خطگذاری با درجه بالا مناسبتر میسازند.
چرا خطوط در مناطق سرد و{0}}در ارتفاع بالا باید ریلهای استاندارد بیرونی با محتوای فسفر و گوگرد کم را به جای ریل گیگابایت انتخاب کنند؟
حد بالایی میزان فسفر و گوگرد در ریلهای گیگابایت 0.04٪ است، در حالی که حد بالای ریلهای استاندارد خارجی مقاوم در برابر سرما کمتر از 0.025٪ کنترل میشود. محتوای ناخالصی کم می تواند دمای انتقال شکنندگی سرد را کاهش دهد. در مناطق سرد و{5}}در مناطق مرتفع، دما در زمستان پایین است و ریل مستعد شکستگی است. فسفر و گوگرد به عنوان عناصر مضر باعث افزایش شکنندگی ریل و تسریع در انتشار ترک خواهند شد. ریل استاندارد بیرونی ناخالصیها را از طریق فناوری پالایش کاهش میدهد، که میتواند چقرمگی در دمای پایین- را بهبود بخشد و انعطافپذیری خوب را حتی در محیطهای زیر -40 درجه تضمین کند. ریل های GB دارای محتوای ناخالصی بالا و خطر بالای شکستگی شکننده در دماهای پایین هستند که آنها را برای قرار دادن در مناطق سرد و مرتفع نامناسب می کند. این تجسم مهمی از سازگاری مواد است.
تفاوت سختی پذیری مواد ریل چگونه بر شیب سختی سر ریل تأثیر می گذارد؟
ریل هایی با سختی پذیری خوب دارای شیب سختی ملایم تری از سطح تا هسته سر ریل هستند و توزیع تنش تحت نیرو یکنواخت تر است. سختی ریل های استاندارد بیرونی بهتر از ریل های GB است. سختی سطح سر ریل میتواند به HB360-400 برسد، و سختی هسته همچنان میتواند بالاتر از HB300 باقی بماند، که میتواند به طور موثر تنش تماس چرخ-را پراکنده کند. ریلهای GB سختشدگی ضعیفی دارند، با سختی سطحی بیش از حد بالای سر ریل و سختی هسته پایین، ساختار "پوسته سخت و هسته نرم" را تشکیل میدهند. تحت فشار، میکرو-ترکها به راحتی در رابط ایجاد میشوند. تحت بارهای متناوب درازمدت، ریز ترکها به سرعت منتشر میشوند که منجر به پوسته شدن سر ریل میشود و ایمنی رانندگی را تحت تأثیر قرار میدهد.
چگونه می توان مقاومت سایش GB و ریل استاندارد بیرونی را از طریق آزمایش مواد به سرعت تشخیص داد؟
طیف سنج را می توان برای تشخیص محتوای کربن، منگنز و کروم مواد راه آهن استفاده کرد. ریل هایی با محتوای کربن بیشتر یا مساوی 0.85% و محتوای منگنز 1.0%-1.5% مقاومت سایش بهتری دارند. سپس، سختی سنج برینل برای تشخیص سختی سطح سر ریل استفاده می شود. ریل هایی با سختی بیشتر یا مساوی HB360 الزامات مقاومت در برابر سایش را برآورده می کنند. در عین حال، یک آزمایش ضربه وزن می تواند برای تشخیص چقرمگی ضربه در دمای پایین انجام شود. چقرمگی ضربه ریل های استاندارد بیرونی معمولاً 15 تا 20 درصد بیشتر از ریل های GB است. با ترکیب این سه نتیجه آزمایش، مقاومت سایش و مقاومت در برابر خستگی ریل را می توان به سرعت قضاوت کرد و مبنایی برای انتخاب خط فراهم می کند.