Tehnologija za smanjenje stresa i dugotrajno{0}}jamstvo učinkovitosti pričvršćivanja elastičnih kopči
Koji je mehanizam generiranja popuštanja naprezanja elastičnih šipki?
Generacijski mehanizam popuštanja naprezanja elastičnih šipki je takavpod djelovanjem dugotrajnog-konstantnog naprezanja, mikrostruktura unutar elastičnih šipki prolazi kroz spore promjene, što dovodi do postupnog slabljenja elastičnog naprezanja. Nakon ugradnje, elastična šipka je u stanju kontinuirane elastične deformacije, s visokim unutrašnjim zaostalim naprezanjem. Pod dvostrukim učincima vibracijskog opterećenja vlaka i promjena temperature okoline, mikroskopska zrnca bit će podvrgnuta sporom klizanju i pomicanju. Ovo mikroskopsko kretanje postupno pretvara elastičnu deformaciju elastične šipke u plastičnu deformaciju, a elastično naprezanje se sukladno tome smanjuje, što se očituje kao kontinuirano slabljenje sile stezanja. Brzina relaksacije napona usko je povezana s temperaturom: za svakih 10 stupnjeva povećanja temperature, brzina relaksacije se povećava za 1-2 puta, tako da je problem relaksacije elastične šipke izraženiji u područjima s visokim temperaturama. Osim toga, elementi nečistoća (kao što su sumpor i fosfor) u materijalu elastične šipke će ubrzati klizanje zrna i dodatno povećati stopu opuštanja, što je također važan razlog za visoku stopu opuštanja običnih elastičnih šipki od opružnog čelika. Kada se popuštanje naprezanja razvije do određene mjere, sila stezanja elastične šipke bit će niža od projektirane vrijednosti, što ne može učinkovito obuzdati tračnicu i uzrokovati potencijalne opasnosti za sigurnost pruge.
Koje su mjere optimizacije formule materijala jezgre za inhibiciju opuštanja naprezanja elastičnih šipki?
Mjere optimizacije formule temeljnog materijala za inhibiciju opuštanja naprezanja elastičnih šipki suupotrebom nisko{0}}legiranog opružnog čelika i preciznom kontrolom sadržaja legiranih elemenataza poboljšanje učinka materijala protiv-opuštanja. Kao osnovni materijal odabran je 60Si2CrVA nisko-legirani opružni čelik. U usporedbi s običnim čelikom 60Si2Mn, ovaj materijal dodaje elemente legure kroma (Cr) i vanadija (V). Krom može pročistiti zrna, poboljšati granicu tečenja i žilavost materijala i smanjiti mogućnost klizanja zrna; vanadij može formirati stabilne karbide, učvrstiti granice zrna, spriječiti kretanje dislokacija i značajno smanjiti stopu opuštanja naprezanja. Sadržaj elemenata legure mora biti strogo kontroliran: sadržaj kroma je 0,9%-1,2%, sadržaj vanadija je 0,15%-0,25%, sadržaj silicija je 1,4%-1,6%. Pretjerano visok udio legure povećat će krtost materijala, dok pretjerano nizak udio ne može postići idealan učinak protiv opuštanja. U isto vrijeme, sadržaj nečistoća kao što su sumpor i fosfor mora biti strogo kontroliran: sadržaj sumpora manji ili jednak 0,02%, sadržaj fosfora manji ili jednak 0,025%, kako bi se izbjeglo da nečistoće oštećuju stabilnost strukture zrna. Elastična šipka izrađena od optimiziranog materijala može kontrolirati 1000-satnu stopu opuštanja naprezanja ispod 3%, što je puno niže od 10% uobičajenih materijala.
Koje su ključne točke procesa toplinske obrade za inhibiciju opuštanja naprezanja elastičnih šipki?
Ključne točke procesa toplinske obrade za inhibiciju popuštanja naprezanja elastičnih šipki su usvajanje tro-faznog procesakaljenje + kaljenje na srednjoj-temperaturi + stabilizacijski tretmanza preciznu kontrolu mikrostrukture. Proces kaljenja uključuje kaljenje u ulju: zagrijte elastičnu šipku na 860-880 stupnjeva, držite je toplom 30-40 minuta, potpuno austenitizirajte materijal i zatim ga brzo ohladite kako biste dobili jednoliku strukturu martenzita. Tvrdoća nakon kaljenja trebala bi doseći HRC58-62, postavljajući temelj za učinak protiv-opuštanja. Postupkom kaljenja na srednjoj{17}}temperaturi zagrijava se elastična šipka na 420-440 stupnjeva, održava je toplom 2-3 sata i transformira strukturu martenzita u kaljeni troostit, koji ima i visoku čvrstoću i veliku žilavost te se može učinkovito oduprijeti popuštanju naprezanja. Previsoka temperatura kaljenja smanjit će tvrdoću, a preniska temperatura rezultirati nedovoljnom žilavošću i krtim lomom. Tretman stabilizacije ključni je korak za sprječavanje opuštanja naprezanja: zagrijte elastičnu šipku na 150-180 stupnjeva, držite je toplom 10-12 sati, simulirajte stanje naprezanja dugotrajnog rada, promičite rano oslobađanje unutarnjeg zaostalog naprezanja i smanjite popuštanje naprezanja tijekom rada. Elastična šipka tretirana trostupanjskom toplinskom obradom može poboljšati učinak protiv opuštanja za više od 50% i održati stabilnu silu stezanja dugo vremena.
Koji su različiti zahtjevi za učinak protiv-opuštanja elastičnih šipki za različite vrste struna?
Diferencirani zahtjevi performansi protiv-opuštanja elastičnih šipki za različite vrste struna uglavnom se određuju prema tri ključna pokazatelja:godišnja ukupna težina prolaza, radna brzina i temperatura okoline. Brze-željeznice imaju veliku radnu brzinu vlakova i visoku frekvenciju vibracija, tako da imaju najviše zahtjeve za učinak protiv-opuštanja elastičnih šipki: 10-godišnja stopa opuštanja naprezanja manja od ili jednaka 5%, a slabljenje sile stezanja manja od ili jednaka 10%. Elastične šipke izrađene od materijala 60Si2CrVA i tretirane stabilizacijom moraju se koristiti za prilagodbu radnom okruženju visokofrekventnih-vibracija. Te-željeznice imaju veliko osovinsko opterećenje vlaka i veliku potrebu za silom stezanja: 15-godišnja stopa popuštanja naprezanja manja je od ili jednaka 8%, a slabljenje sile stezanja manja je od ili jednaka 15%. Početna sila stezanja elastičnih šipki trebala bi biti veća ili jednaka 12 kN, a materijal može biti 60Si2CrVA ili 55SiCr kako bi se osiguralo da može izdržati teška-udarna opterećenja. Željeznice obične brzine imaju malu godišnju ukupnu težinu prolaza, tako da su zahtjevi za učinak protiv opuštanja elastičnih šipki relativno labavi: 20-godišnja stopa opuštanja naprezanja Manja ili jednaka 10%, a slabljenje sile stezanja Manje ili jednako 20%. Elastične šipke izrađene od materijala 60Si2Mn mogu se odabrati za ravnotežu između performansi i ekonomičnosti. Podzemne linije gradskog željezničkog prijevoza imaju stabilnu temperaturu, ali česta pokretanja i zaustavljanja i mnogo vremena vibracija: 15-godišnja stopa opuštanja naprezanja Manja ili jednaka 7%. Moraju se koristiti elastične šipke tretirane stabilizacijom kako bi se izbjeglo ubrzano opuštanje uzrokovano čestim vibracijama.
Koje su metode otkrivanja i standardi prihvaćanja za učinak opuštanja naprezanja elastičnih šipki?
Metoda detekcije za učinak opuštanja naprezanja elastičnih šipki uglavnom koristi astroj za ispitivanje opuštanja naprezanjau skladu s GB/T 10120-2013, a standardi prihvaćanja moraju biti u skladu s posebnim standardima TB/T 3013-2015 za željezničke elastične šipke. Tijekom detekcije, postavite elastičnu šipku na posebno učvršćenje, primijenite konstantno naprezanje ekvivalentno početnoj sili stezanja, postavite temperaturu ispitivanja na 120 stupnjeva (temperatura ubrzanog starenja), testirajte 1000 sati, zabilježite vrijednost naprezanja u različitim vremenskim točkama i izračunajte stopu opuštanja naprezanja. Standard prihvaćanja propisuje da je stopa popuštanja naprezanja elastičnih šipki od 1000-sata za željeznice velikih-brzina manja od ili jednaka 3%, za željeznice za teške vučnice manja od ili jednaka 5%, a za željeznice obične brzine manja od ili jednaka 8%. Istodobno treba provesti ispitivanje sile stezanja pri normalnoj temperaturi: početna sila stezanja elastične šipke trebala bi doseći 100% -110% projektirane vrijednosti, a nakon 1000-satnog testa opuštanja, stopa zadržavanja sile stezanja trebala bi biti veća ili jednaka 90%. Omjer uzorkovanja za detekciju je 10 elastičnih šipki po seriji. Ako je netko nekvalificiran, mora se provesti dvostruko uzorkovanje; ako je i dalje nekvalificirana, serija elastičnih šipki će se ocijeniti kao nekvalificirana. Osim toga, potrebno je provesti ispitivanje performansi zamora: nakon 2×10⁷ vibracija, elastična šipka ne smije imati lom ili deformaciju, a stopa zadržavanja sile stezanja mora biti veća ili jednaka 85%.