Ne-tehnologija kontrole inkluzije i rješenje za poboljšanje čistoće za nacionalne standardne tračnice
Koje su glavne vrste i opasnosti od ne-metalnih inkluzija u nacionalnim standardnim tračnicama?
Ne-metalni uključci u nacionalnim standardnim tračnicama uglavnom se dijele u tri kategorije:oksidi, sulfidi i silikati. Oksidi su uglavnom glinica, sulfidi su uglavnom manganov sulfid, a silikati su aluminosilikatne kompozitne inkluzije. Veličina i raspodjela ovih inkluzija izravno utječu na mehanička svojstva tračnice. Uključci aluminijevog oksida velike-veličine uništit će kontinuitet matrice tračnice i postati točke koncentracije naprezanja. Pod opetovanim djelovanjem opterećenja vlaka, mikro-pukotine su sklone pojavi na sučelju između inkluzija i matrice, a širenje pukotina dovest će do loma tračnice uslijed zamora. Iako sulfidne inkluzije imaju dobru plastičnost, postat će krte u okruženjima s niskom-temperaturom, povećavajući rizik od krtog loma tračnice. Silikatni uključci su tvrdi i lomljivi, što će ubrzati trošenje kontaktne površine kotača-tračnice, skratiti ciklus brušenja tračnice i povećati troškove održavanja linije.
Koje su ključne mjere za smanjenje ne-metalnih inkluzija u nacionalnim standardnim tračnicama tijekom procesa taljenja?
Osnovne mjere za smanjenje ne-metalnih inkluzija u nacionalnim standardnim tračnicama tijekom procesa taljenja suusvajanje procesa sekundarne rafinacije i tehnologije vakuumskog otplinjavanja. Najprije dodajte sredstva za stvaranje troske kao što je vapno u kasnijoj fazi taljenja u konverteru kako biste formirali alkalnu trosku, koja može adsorbirati oksidne inkluzije kao što je aluminijev oksid u rastaljenom čeliku. Zatim se rastaljeni čelik šalje u LF peć za pročišćavanje, a miješanje argonom koristi se za pospješivanje plutanja inkluzija. Brzina protoka argona je kontrolirana na 0,5-1,0 L/min, a vrijeme miješanja nije kraće od 20 minuta kako bi se osiguralo da su inkluzije potpuno agregirane i ispražnjene. Tehnologija vakuumskog otplinjavanja može smjestiti rastaljeni čelik u vakuumsko okruženje kako bi se smanjio sadržaj kisika i sumpora u rastaljenom čeliku i smanjilo stvaranje oksida i sulfida. Stupanj vakuuma treba kontrolirati na manje od ili jednako 67 Pa, a vrijeme zadržavanja treba biti veće ili jednako 15 minuta. Osim toga,obrada dovoda aluminijske žice i kalcijeve žiceje usvojen. Reakcija između kalcija i aluminija stvara kalcijev aluminat niske-točke-tališta, izbjegavajući stvaranje inkluzija glinice visoke-tvrdoće. Tijekom procesa taljenja potrebno je pratiti sadržaj kisika u rastaljenom čeliku u stvarnom vremenu i kontrolirati ukupni sadržaj kisika manji od ili jednak 20 ppm kako bi se smanjilo stvaranje inkluzija iz izvora.
Kako dalje optimizirati distribuciju inkluzije nacionalnih standardnih tračnica tijekom procesa valjanja?
Srž optimizacije distribucije uključivanja nacionalnih standardnih tračnica tijekom procesa valjanja jepoboljšanje morfologije inkluzije kroz plastičnu deformaciju. Prvo,kontrolirano valjanje i kontrolirani proces hlađenjaUsvaja se, a temperatura valjanja kontrolira se u zoni rekristalizacije austenita, tako da tračnica podliježe dovoljnoj deformaciji na visokoj temperaturi, a izvorno nepravilni uključci se izdužuju i lome. Količina deformacije u fazi grubog valjanja trebala bi biti veća od ili jednaka 40%, a uključci velike-veličine razbijaju se u uključke male-veličine velikom deformacijom, čime se smanjuje njihovo oštećenje matrice. Proces valjanja pri-niskoj temperaturi primjenjuje se u fazi završnog valjanja, a temperatura se kontrolira na 800-850 stupnjeva. U to vrijeme, plastičnost rastaljenog čelika je dobra, a inkluzije će biti raspoređene u trakama duž smjera valjanja, izbjegavajući stvaranje grupiranih inkluzija. Nakon valjanja,laminarna tehnologija hlađenjausvaja se, a brzina hlađenja se kontrolira na 5-10 stupnjeva /s kako bi se osigurala jednolika unutarnja struktura tračnice i spriječilo nakupljanje inkluzija zbog neravnomjernog hlađenja. Osim toga,online ultrazvučno testiranjepostavlja se tijekom procesa valjanja za praćenje distribucije inkluzija unutar tračnice u stvarnom vremenu, te označavanje i obradu nekvalificiranih dijelova na vrijeme.
Koje su metode otkrivanja i standardi prosudbe za ne-metalne inkluzije u nacionalnim standardnim tračnicama?
Metode otkrivanja ne-metalnih inkluzija u nacionalnim standardnim tračnicama uglavnom uključujumetoda metalografskog mikroskopa i metoda ultrazvučne detekcije grešaka. Za metodu metalografskog mikroskopa potrebno je uzeti uzorke sa tračnice, ispolirati, ispolirati i korodirati, a zatim pod mikroskopom uz povećanje od 100-500 puta promatrati vrstu, veličinu i količinu uključaka. Tijekom detekcije treba odabrati tri dijela glave tračnice, tračnice i baze tračnice, a za svaki dio treba promatrati najmanje 5 vidnih polja kako bi se izračunala prosječna veličina i gustoća broja inkluzija. Ultrazvučna metoda otkrivanja grešaka koristi visoko-frekventnu sondu s frekvencijom od 5-10MHz. Položaj i veličina inkluzija prosuđuje se refleksijom signala ultrazvučnih valova na granici između inkluzija i matrice. Ova metoda je ispitivanje bez razaranja i prikladna je za ispitivanje serija u proizvodnim linijama. Standard prosudbe temelji se na GB/T 10561-2005. Ocjena inkluzije nacionalnih standardnih tračnica trebala bi biti manja od ili jednaka 2. stupnju, među kojima je maksimalna veličina inkluzija aluminijevog oksida manja od ili jednaka 50 μm, a gustoća broja inkluzija sulfida manja ili jednaka 10 komada/mm². Tračnice koje prelaze standard treba ocijeniti kao nekvalificirane.
Kakav je utjecaj poboljšanja čistoće nacionalnih standardnih tračnica na troškove održavanja pruge?
Poboljšanje čistoće nacionalnih standardnih tračnica može značajno smanjiti troškove održavanja linije. Tračnice visoke čistoće imaju malo unutarnjih inkluzija, vjerojatnost nastanka pukotina uslijed zamora uvelike je smanjena, životni vijek tračnice može se produžiti za više od 30%, a učestalost zamjene tračnica je smanjena. Tračnice visoke čistoće imaju ravnomjernije trošenje na kontaktnom dijelu kotača-tračnice i neće uzrokovati abnormalno trošenje zbog koncentracije naprezanja uzrokovane lokalnim inkluzijama. Ciklus mljevenja može se produžiti sa 6 mjeseci na 12 mjeseci, smanjujući troškove rada i opreme za mljevenje. Osim toga, tračnice visoke čistoće imaju dobru otpornost na zamor i nisu sklone nesrećama s lomovima, čime se izbjegavaju gubici zbog prekida pruge uzrokovani lomom tračnica, koji je često puno veći od troškova nabave i održavanja tračnica. U alpskim i teškim-prugama, tračnice-visoke čistoće imaju očitije prednosti, mogu se prilagoditi teškim radnim okruženjima i dodatno smanjuju poteškoće održavanja i troškove posebnih pruga.