سختی پذیری مواد ورق تحت فشار و سازگاری با فشارهای سنگین{0}}راه آهن
"سختی پذیری" فولاد چیست و چه اهمیت ویژه ای برای صفحات تحت فشار دارد؟
سختی پذیری به توانایی فولاد برای تشکیل ساختار مارتنزیتی در طول خنک سازی خاموش اشاره دارد، یعنی عمق نفوذ سختی به ماده. برای اجزای ساختاری مانند صفحات فشار با ضخامت قابل توجه، سختی پذیری تعیین می کند که آیا هسته می تواند به سختی طراحی به طور همزمان با سطح برسد یا خیر. سختی ضعیف منجر به یک سطح سخت اما یک هسته فریت{4}}پرلیت نرم می شود. تحت بارهای سنگین حمل و نقل، هسته نرم نمی تواند سطح سخت را نگه دارد و باعث تغییر شکل پلاستیک و ترک خوردن سطح می شود. بنابراین سختی پذیری برای اطمینان از استحکام و چقرمگی کلی صفحات فشار اساسی است.
چه خرابی های معمولی در صفحات تحت فشار با سختی ناکافی هنگام خدمت در خطوط حمل و نقل سنگین رخ می دهد؟
صفحات فشار با سختی ناکافی معمولاً از طریق "پوسته شدن سطح" و "شکستگی لایه لایه شدن" از بین می روند. ضربه های سنگین قطار باعث لغزش نسبی بین لایه سطح سخت و هسته نرم می شود و به پیوند آنها آسیب می رساند. علائم اولیه شامل ترک های شبکه ریز روی سطح است که انتشار می یابد و باعث پوسته شدن سطح سخت می شود. در موارد شدید، صفحه در امتداد سطح مشترک بین بافت های سخت و نرم لایه لایه می شود و قابلیت بستن ریل را به طور کامل از دست می دهد. این شکست با شکستگی خستگی معمولی متفاوت است و یک آسیب ساختاری ناشی از خواص ناهموار مواد است.
الزامات سختیپذیری بین صفحات فشار برای خطوط سنگین-و خطوط معمولی چگونه متفاوت است؟
صفحات خط معمولی بارهای کمی را تجربه می کنند و دارای سختی پذیری اندکی هستند که معمولاً از فولادهای کربنی معمولی{{0}(مثلاً فولاد 45#) استفاده می کنند. این فولادها سختی پذیری کمی دارند و تنها پس از عملیات حرارتی سختی سطح را تضمین می کنند. با این حال، صفحات خط سنگین{6}}به فولادهای آلیاژی با سختی{7} بالا مانند 40Cr یا 42CrMo نیاز دارند. این فولادها حاوی عناصر آلیاژی مانند کروم و مولیبدن هستند که به طور قابل توجهی سختی پذیری را افزایش میدهند و ساختار سوربیتی یکنواخت را در کل ضخامت صفحه تضمین میکنند. این تفاوت مواد تضمین اساسی برای جابجایی سطوح مختلف بار است.
چگونه می توان سختی ناکافی ذاتی فولاد را از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی جبران کرد؟
هنگامی که سختی پذیری فولاد کافی نیست، فرآیندهای عملیات حرارتی را می توان برای جبران جزئی تنظیم کرد. متداول ترین روش کاهش سرعت خنک کننده خاموش با استفاده از مارتمپرینگ یا آسمپرینگ است. این امر تنش حرارتی را کاهش می دهد، از تغییر شکل صفحه و ترک خوردگی جلوگیری می کند، در حالی که زمان کافی برای تبدیل ریزساختار هسته را می دهد. بعلاوه، سخت شدن القایی سطحی-تنها تقویت سطح تماس ریل-می تواند تا حدودی اتکا به سختی پذیری کلی را کاهش دهد. با این حال، این روش ها کمکی هستند. صفحات حمل و نقل سنگین هنوز باید بر پایه فولاد آلیاژی با کیفیت بالا- ساخته شوند.
چگونه می توان به سرعت انطباق سختی پذیری صفحه فشار را در هنگام خرید در سایت- ارزیابی کرد؟
راحتترین روش در سایت، آزمایش گرادیان سختی است که مقادیر سختی را در فواصل زمانی منظم از سطح تا هسته در سطح مقطع صفحه اندازهگیری میکند. کاهش آهسته سختی از سطح به هسته، با سختی هسته کمتر از حداقل استاندارد نیست، نشان دهنده سختی پذیری خوب است. افت شدید سختی هسته بسیار کمتر از استاندارد نشان دهنده سختی ناکافی است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل متالوگرافی نمونه میتواند مشاهده کند که آیا ساختار هسته بافتی یکنواخت است. سختی ترکیبی و آزمایش متالوگرافی به طور موثر محصولات ضعیف با سختی ناکافی را غربال می کند.