Tehnologija površinske obrade i rješenja za povećanje otpornosti na habanje za elastične opruge
Koje su glavne vrste i čimbenici utjecaja na trošenje površine elastičnih šipki?
Glavne vrste površinskog trošenja elastičnih šipki uključujuadhezivno trošenje, abrazivno trošenje i trošenje uslijed zamora. Adhezivno trošenje nastaje na kontaktnom dijelu između elastične šipke i mjernog bloka. Uslijed vibracija kotača-tračnice, metal na kontaktnoj površini prianja, a zatim se točke prianjanja trgaju i stvaraju tragove trošenja. Abrazivno trošenje uzrokovano je tvrdim česticama poput pijeska i hrđe izvana koje ulaze u kontaktnu površinu. Te će čestice proizvesti ogrebotine na površini elastične šipke i ubrzati proces trošenja. Zamorno trošenje je da pod djelovanjem dugotrajnog-izmjeničnog opterećenja nastaju mikro-pukotine na površini elastične šipke, a širenje pukotina dovodi do ljuštenja materijala, stvarajući rupičasto trošenje. Čimbenici koji utječu na trošenje uglavnom uključuju kontaktni pritisak, učestalost vibracija i uvjete okoline. Što je veći kontaktni pritisak, to je brža stopa trošenja. Pretjerano veliko predopterećenje elastične šipke će povećati kontaktni pritisak; što je veća brzina rada vlaka, veća je frekvencija vibracija i veći je broj ciklusa trošenja; vlažno i prašnjavo okruženje pogoršat će abrazivno trošenje i trošenje ljepila, skraćujući životni vijek elastične šipke.
Koje su osnovne tehničke vrste i procesne točke obrade površine elastične šipke?
Osnovne tehničke vrste površinske obrade elastične šipke uključujutretman fosfatiranjem, ojačanje sačmarom i tretman dakrometom. Tretman fosfatiranja je uranjanje elastične šipke u otopinu fosfatiranja kako bi se na njezinoj površini stvorio zaštitni film od fosfata. Debljina filma je kontrolirana na 5-10μm, temperatura otopine za fosfatiranje je 50-60 stupnjeva, a vrijeme tretmana je 15-20 minuta. Fosfatni film može povećati otpornost na habanje i hrđu elastične šipke i poboljšati prianjanje sljedećih premaza. Ojačavanje sačmom je udaranje na površinu elastične šipke brzo{17}}čeličnom sačmom kako bi se stvorio zaostali tlačni napon na površini. Promjer čelične sačme je 0,2-0,4 mm, intenzitet sačme je 0,2-0,3 A, a stopa pokrivenosti je veća ili jednaka 100%. Preostalo tlačno naprezanje može spriječiti nastanak zamornih pukotina i poboljšati učinak elastične šipke protiv zamora. Dacromet tretman je uranjanje elastične šipke u otopinu dacromet premaza i formiranje cink-aluminijske prevlake nakon pečenja i stvrdnjavanja. Sadržaj cink-aluminijskog praha u otopini za oblaganje je veći ili jednak 80%, temperatura pečenja je 300-350 stupnjeva, vrijeme je 30 minuta, a debljina premaza je 6-8μm, što ima izvrsnu otpornost na koroziju i habanje. Tri procesa treba provesti u slijedu, prvo tretman fosfatiranjem, zatim ojačavanje sačmarom i na kraju tretman dakrometom kako bi se osigurao optimalan učinak površinske obrade.
Koji je mehanizam poboljšanja obrade fosfatiranjem na otpornost na habanje elastičnih šipki?
Mehanizam poboljšanja obrade fosfatiranjem na otpornost na habanje elastičnih šipki uglavnom se odražava u dva aspekta:smanjenje koeficijenta trenja i stvaranje zaštitne barijere. Fosfatni film je porozna kristalna struktura koja može pohraniti ulje za podmazivanje, formirati uljni film na kontaktnoj površini između elastične šipke i mjernog bloka, smanjiti koeficijent trenja s 0,3 na ispod 0,1 i smanjiti pojavu trošenja ljepila. Tvrdoća fosfatnog filma veća je od tvrdoće matrice elastične šipke, Vickersova tvrdoća može doseći 300-400HV, što može odoljeti grebanju tvrdih čestica i spriječiti oštećenje matrice od abrazivnog trošenja. Fosfatni film također može izolirati kontakt između zraka, vlage i matrice elastične šipke, spriječiti hrđanje matrice i izbjeći abrazivno trošenje uzrokovano česticama hrđe. Osim toga, fosfatni film može poboljšati hrapavost površine elastične šipke, poboljšati učinak naknadnog ojačanja sačmarenjem, učiniti dubinu sloja zaostalog tlačnog naprezanja dubljom i distribuciju ravnomjernijom te dodatno poboljšati učinak elastične šipke protiv-habanja od zamora. Tretmanom fosfatiranja, vijek otpornosti na habanje elastične šipke može se produžiti za 20%-30%, ispunjavajući zahtjeve za korištenje brzih željeznica i željeznica za teške vučnice.
Koje su razlike u izboru tehnologija površinske obrade za različite vrste elastičnih šipki?
Razlike u odabiru tehnologija površinske obrade za različite vrste elastičnih šipki uglavnom su određenematerijal i scenarij primjene elastične šipke. Elastična poluga tipa W- koja se koristi u -brzim željeznicama izrađena je od 55SiCrA s visokim modulom elastičnosti i velikim prednaprezanjem te treba usvojitifosfatiranje + shot peening + dacrometkompozitna tehnologija obrade kako bi se osiguralo da otpornost na habanje i otpornost na zamor zadovoljavaju standarde i prilagođavaju se radnom okruženju visoko-frekventnih vibracija. Elastična šipka tipa Ω- koja se koristi u željeznicama za te-tegove ima jaku nosivost i veliki kontaktni pritisak, te treba dodatiobrada tvrdom anodizacijomna temelju kompozitne tehnologije obrade. Debljina anodiziranog filma je veća ili jednaka 10 μm, tvrdoća je veća ili jednaka 500 HV, što dodatno poboljšava učinak protiv -abrazivnog trošenja. Elastična šipka tipa E- koja se koristi u običnim-brzim željeznicama ima relativno blagu radnu okolinu i može usvojitifosfatiranje + sačmarenjepojednostavljena tehnologija obrade kako bi se smanjili troškovi proizvodnje i zadovoljili osnovni zahtjevi otpornosti na habanje. Zbog čestih pokretanja i zaustavljanja te velikih utjecaja vibracija, elastične šipke koje se koriste u gradskom željezničkom prijevozu moraju se usvojitishot peening + elektroforetski premaztehnologija liječenja. Adhezija elektroforetskog premaza je veća ili jednaka 4 MPa, a otpornost na udar je veća ili jednaka 50 kg·cm, prilagođavajući se složenom radnom okruženju.
Koje su metode detekcije i standardi prihvaćanja za kvalitetu površinske obrade elastičnih šipki?
Metode detekcije kvalitete površinske obrade elastičnih šipki uključujupregled izgleda, pregled debljine filma i pregled performansi. Provjera izgleda usvaja vizualnu metodu, zahtijevajući da sloj obrade na površini elastične šipke bude ujednačen i kontinuiran, bez nedostataka premaza, ljuštenja, pucanja i drugih nedostataka. Fosfatni film je siv ili crn, a dacromet premaz je srebrno-sive boje. Inspekcija debljine filma koristi mjerač debljine vrtložnih struja. Debljina fosfatnog filma je 5-10μm, debljina dacromet premaza je 6-8μm, debljina anodiziranog filma je veća ili jednaka 10μm, a odstupanje debljine je manje od ili jednako ±1μm. Ispitivanje performansi uključuje ispitivanje koeficijenta trenja, ispitivanje slanog spreja i ispitivanje zamora. Koeficijent trenja trebao bi biti manji od ili jednak 0,1, vrijeme otpornosti na koroziju ispitivanja slanog spreja je veće ili jednako 1000 sati, a ispitivanje trošenja na zamor zahtijeva da elastična šipka nema vidljivo trošenje pod 1×10⁷ ciklusa izmjeničnog opterećenja. Standard prihvaćanja temelji se na TB/T 3395-2015. Stopa kvalifikacije inspekcije izgleda trebala bi biti 100%, a stopa kvalifikacije debljine filma i inspekcije performansi trebala bi biti veća ili jednaka 98%. Nekvalificirane elastične šipke potrebno je ponovno površinski tretirati dok ne zadovolje standarde.