عمق کربن زدایی روی سطح ریل و کنترل آستانه بحرانی برای شروع ترک خستگی سر ریل
چرا لایه کربنزدایی شده به محل شروع ترجیحی ترکهای خستگی در سر ریل تبدیل میشود و مکانیزم میکرو- آن چیست؟
به دلیل از دست دادن کربن، لایه کربن زدایی شده از پرلیت با استحکام بالا به مخلوط نرمی از فریت و پرلیت با سختی 30%{4}}50% کمتر از ماتریس تبدیل میشود. تحت تماس نورد چرخ و ریل، لایه کربن زدایی شده نرم نمی تواند تنش تماسی بالا را تحمل کند و تحت جریان پلاستیک شدید قرار می گیرد و نوارهای لغزش سطحی را تشکیل می دهد. این تغییر شکل پلاستیکی موضعی، غلظت تنش قابل توجهی را در سطح مشترک بین لایه کربن زدایی شده و ماتریس سخت ایجاد می کند، که به دلیل تغییر شکل ناسازگار به عنوان یک "سد تنش" عمل می کند. تحت بارگذاری چرخهای، ریزترکها در این رابط شروع میشوند، به موازات سطح در حال اجرا منتشر میشوند و در نهایت ترکهای خستگی سطحی را تشکیل میدهند.
تفاوت در مقررات آستانه بحرانی برای عمق لایه کربن زدایی سر ریل بین استانداردهای چینی و بین المللی چیست؟
GB/T 2585 چین آستانههای واضحی را مشخص میکند: برای ریلهای با سرعت بالا و سنگین-، عمق کل لایه کربنزدایی (کامل + جزئی) نباید بیشتر شود.0.5 میلی متر، با صفر زدایی کامل. UIC 860 سختگیرانهتر است و بیش از حد لایههای کربنزدایی را ممنوع میکند0.3 میلی متر for UIC 60 and above rails, with no continuous full decarburization allowed. AREMA standards grade by axle load: the threshold is 0.4mm for heavy-haul rails (>35 تن) و 0.6 میلی متر برای ریل های معمولی. این تفاوتها نشاندهنده سطوح مختلف کنترل خطرات خستگی در تماس با چرخ است.
هنگامی که عمق لایه کربن زدایی شده از آستانه بحرانی فراتر رود، چه عیوب ریل خاصی ایجاد می شود؟
کربن زدایی بیش از حد معمولا باعث می شودپوسته شدن سطح سر ریل، در ابتدا به صورت ماهی-فلس- مانند پوسته پوسته شدن ظاهر می شود. سپس این ریزش ها به متمرکز کننده تنش تبدیل می شوند و تشکیل ترک خستگی تماسی غلتشی را تسریع می کنند. دوم، باعث می شودراه راه سر راه آهن، زیرا تغییر شکل ناهموار لایه کربنزدایی شده، صافی تماس چرخ-را مختل میکند و ارتعاش خود{1}} را القا میکند. در خطوط حمل و نقل سنگین-جریان پلاستیکی سر ریلممکن است رخ دهد، جایی که فلز کربن زدایی شده به طرفین اکسترود می شود و "برآمدگی" ایجاد می کند، که به شدت بر عملکرد هدایت ریل{0}}چرخ تأثیر می گذارد.
چگونه می توان عمق لایه کربن زدایی شده را از طریق عملیات حرارتی در حین تولید ریل کنترل کرد؟
کنترل اصلی در "جداسازی اکسیداسیون + خنک کننده سریعدر طول عملیات حرارتی آنلاین، قبل از اینکه سر ریل وارد جعبه خاموش شود،حفاظت از گاز بی اثریاپوشش های ضد اکسیداسیون-برای جداسازی سر ریل داغ از هوا استفاده می شود و از انتشار کربن در منبع جلوگیری می کند. در خاموش کردن،سرد کردن مستقیم مه{0}}آب با فشار بالاسطح ریل را از ناحیه آستنیته به ناحیه تبدیل پرلیت در کمتر از 2 ثانیه به سرعت خنک می کند و زمان انتشار کربن را به حداقل می رساند. علاوه بر این، بهینه سازی میدان دمای خاموش کردن، دمای سطح یکنواخت را تضمین می کند، از گرمای بیش از حد موضعی و کربن زدایی شدید جلوگیری می کند، و به طور پایدار عمق را در آستانه کنترل می کند.
در{0}}تشخیص عیب در سایت، چگونه می توان با ترکیب بازرسی سطح و تجزیه و تحلیل متالوگرافی به دقت تعیین کرد که آیا لایه کربن زدایی شده بیش از حد است؟
اندازهگیری مستقیم در{0}}سایت غیرممکن است. یک "قضاوت اولیه وضعیت سطح + بررسی متالوگرافی نمونه برداریروش " استفاده میشود. ابتدا،-سیستمهای تصویربرداری سطح با کیفیت بالا در واگنهای تشخیص عیب ریلی، ماهیهای اولیه را شناسایی میکنند-ریزش پوسته یا تغییر شکل پلاستیکی غیرعادی را شناسایی میکنند و نواحی مشکوک را علامتگذاری میکنند. سپس، نمونههای ریل از مناطق مشخصشده برای آمادهسازی متالوگرافی گرفته میشوند. در آزمایشگاه، یک میکروسکوپ متالوگرافیک لایهزدایی کربنزدایی کامل px0 را اندازهگیری میکند. (بدون پرلیت) و کربن زدایی جزئی (پرلیت های پرلیت تصفیه شده) مجموع آنها عمق کل است که اگر از آستانه استاندارد فراتر رود، غیرقابل قبول تلقی می شود.