Proces toplinske obrade površine tračnica i povećanje otpornosti na trošenje
Koji su osnovni parametri procesa kaljenja površine tračnica?
Osnovni parametri kaljenja površine tračnica uključuju temperaturu zagrijavanja, vrijeme zadržavanja i brzinu hlađenja, koji izravno određuju metalografsku strukturu i mehanička svojstva gaznoga sloja glave tračnice. Temperatura zagrijavanja obično se kontrolira na 850-900 stupnjeva, što mora biti točno usklađeno s materijalom tračnice kako bi se izbjeglo grubo zrno uzrokovano pretjerano visokim temperaturama. Vrijeme zadržavanja je općenito 3-5 minuta, s ciljem ravnomjernog zagrijavanja površinskog sloja glave tračnice i osiguravanja dosljedne raspodjele tvrdoće nakon kaljenja. Brzinu hlađenja potrebno je prilagoditi u skladu s vrstom linije: brža brzina hlađenja je usvojena za vodove za teški prijevoz kako bi se postigla veća tvrdoća, dok je brzina hlađenja odgovarajuće usporena za vodove velike brzine kako bi se spriječile pukotine od kaljenja. Koordinirana kontrola ovih parametara ključna je za osiguravanje da izvedba tračnice udovoljava standardu nakon toplinske obrade.
Koji su zahtjevi za tvrdoću površine za tračnice koje se koriste u-tegolinijama?
Površinska tvrdoća gaznog sloja glave tračnice za teške-želove treba doseći 380-420HB. Ovaj raspon tvrdoće može se učinkovito oduprijeti opetovanom kotrljanju i trošenju kotača za te-vlakove. Kada je tvrdoća niža od 380HB, gazni sloj tračnice je sklon plastičnoj deformaciji i prekomjernom trošenju, skraćujući vijek trajanja tračnice. Ako tvrdoća prelazi 420HB, žilavost tračnice će se smanjiti, a lako je proizvesti krte lomove pod udarnim opterećenjem vlakova. Kako bi se održao ovaj standard tvrdoće, potrebno je prilagoditi proces toplinske obrade prema materijalu tračnica u proizvodnji, au isto vrijeme podržavati strogi postupak ispitivanja tvrdoće. Tračnice za teške prijevoze koje zadovoljavaju zahtjeve tvrdoće mogu produžiti životni vijek 2-3 puta i značajno smanjiti troškove održavanja pruge.
Zašto toplinska obrada-brzih željeznica mora uravnotežiti tvrdoću i žilavost?
Kada-brzi vlakovi voze, ne postoji samo trenje kotrljanja između kotača i tračnice, već i visoko{1}}frekventna udarna opterećenja. To zahtijeva da tračnica ima dovoljnu tvrdoću da se odupre habanju i dobru žilavost da odoli udarcu. Ako se teži samo visokoj tvrdoći, a zanemaruje žilavost, vjerojatno će se pojaviti mikro-pukotine na gaznom sloju tračnice, a širenje pukotina uzrokovat će lom tračnice, što ozbiljno ugrožava sigurnost vožnje. Ako je žilavost previsoka, ali tvrdoća nedovoljna, stopa trošenja gaznog sloja tračnice će se ubrzati, što će zahtijevati čestu zamjenu tračnica i povećanje operativnih troškova. Stoga toplinska obrada tračnica velikih-brzina treba usvojiti kombinaciju procesa "kaljenje + kaljenje na-niskoj temperaturi". Dok osigurava površinsku tvrdoću veću ili jednaku 320HB, poboljšava udarnu žilavost glave tračnice kako bi se postigla optimalna ravnoteža između tvrdoće i žilavosti.
Koji su predmeti kontrole kvalitete nakon toplinske obrade tračnica?
Prva stavka provjere kvalitete nakon toplinske obrade tračnica je ispitivanje tvrdoće površine. Ispitivač tvrdoće po Brinellu koristi se za provođenje ispitivanja uzorkovanja na više-točaka gaznog sloja glave tračnice kako bi se osiguralo da vrijednost tvrdoće zadovoljava standardne zahtjeve. Drugi je ispitivanje metalografske strukture. Metalografska struktura površinskog sloja glave tračnice promatra se kroz mikroskop, koji bi trebao pokazati ujednačen kaljeni martenzit ili bainit, izbjegavajući nedostatke kao što su mrežasti karbidi. Treće je površinsko ne-destruktivno ispitivanje. Ultrazvučna ili magnetska oprema za detekciju grešaka koristi se za provjeru postoje li skrivene opasnosti kao što su pukotine od gašenja na glavi tračnice. Osim toga, potrebno je otkriti dimenzionalne promjene glave tračnice kako bi se osiguralo da profil glave tračnice nakon toplinske obrade zadovoljava konstrukcijske tolerancije i ne utječe na koordinaciju kotača-tračnice. Potpuni pregledi mogu sveobuhvatno osigurati kvalitetu toplinski{10}}obrađenih tračnica i izbjeći stavljanje nekvalificiranih proizvoda u upotrebu.
Koje su razlike u prilagodljivosti toplinske obrade tračnica izrađenih od različitih materijala?
U71Mn tračnice imaju umjeren sadržaj ugljika i dobru otvrdljivost. Idealna tvrdoća i žilavost mogu se postići konvencionalnim postupcima kaljenja i kaljenja, koji su prikladni za konvencionalne željeznice i -brze pruge. Tračnice U75V dodane su elementima vanadija, a formirani karbidi vanadija mogu pročistiti zrna. Nakon toplinske obrade, snaga i otpornost na habanje su bolji, što ih čini prikladnima za te-tegove. Tračnice od -ugljičnog čelika imaju relativno visok sadržaj ugljika, a tvrdoća je značajno poboljšana nakon toplinske obrade, ali je žilavost relativno niska. Brzina hlađenja mora biti strogo kontrolirana i oni se uglavnom koriste u scenarijima male-brzine i velikog-opterećenja, kao što su specijalni vodovi rudnika. Postupak toplinske obrade tračnica od nehrđajućeg čelika relativno je poseban, a za poboljšanje otpornosti na koroziju potrebna je obrada otopinom. Raspon povećanja tvrdoće je ograničen, a uglavnom se koriste za lake staze u korozivnim sredinama. Razlike u sastavu tračnica izrađenih od različitih materijala određuju njihovu prilagodljivost postupcima toplinske obrade i konačnu izvedbu.