Materiaalin koostumuksen ja kulumiskestävyyden vertailu kansallisen standardin ja ulkomaisen standardin kiskojen välillä
Miksi hiilipitoisuuden ero GB 60 kg/m kiskon ja UIC60 kiskon välillä vaikuttaa kulumista-kestävään käyttöikään?
GB 60 kg/m kiskon hiilipitoisuus on noin 0,70 %-0,80 %, kun taas UIC60 kiskon hiilipitoisuus on 0,85 %-0,95 %. Suurempi hiilipitoisuus johtaa kiskomatriisin korkeampaan kovuuteen ja parempaan kulutuskestävyyteen. UIC-kiskossa on korkeampi hiilipitoisuus, ja kiskon päässä on suurempi osuus martensiittia, joka kestää tehokkaasti pyörän ja kiskon välisen kitkan aiheuttamaa kulumista. GB-kiskossa on pienempi hiilipitoisuus ja hieman pienempi kovuus; raskaan kuormituksen ja suurtaajuisen kitkan alaisena kiskon pää on alttiina kulumiselle ja halkeilulle. Lisäksi lisääntynyt hiilipitoisuus lisää kiskon haurautta. UIC-kiskon on tasapainotettava sitkeys karkaisu- ja karkaisukäsittelyllä, mikä on tärkein syy sen pidemmälle käyttöikään. Siksi ero hiilipitoisuudessa on keskeinen tekijä, joka vaikuttaa kahden tyyppisten kiskojen kulutuskestävyyteen.
Ulkoiset vakiokiskot lisäävät usein kromi- ja vanadiiniseoselementtejä. Mitä etuja niillä on GB-kiskoihin verrattuna?
Kromin ja vanadiinin lisääminen ulompiin standardikisoihin voi merkittävästi jalostaa rakeita, parantaa vetolujuutta ja väsymiskestävyyttä. Kromi voi parantaa kiskon karkaisua, mikä tekee kiskon pään kovuusjakaumasta tasaisemman ja välttää paikallisia pehmeitä kohtia; vanadiini voi muodostaa karbideja, mikä parantaa kiskon kulumis- ja iskunkestävyyttä. GB-kiskot ovat enimmäkseen niukka-seosteisia tai seostamattomia-materiaaleja, joista puuttuu tällainen seosvahvistus. Suurissa-nopeuksissa ja raskaassa-kuormituksessa ne ovat alttiita kiskon pään plastisille muodonmuutoksille. Ulkoiset vakiokiskot, joihin on lisätty metalliseoksia, voivat parantaa käyttöikää 20 %-30 % GB-kiskoihin verrattuna, mikä tekee niistä sopivampia korkealaatuiseen linjan asentamiseen.
Miksi kylmillä ja korkeilla{0}}korkeilla alueilla olevien linjojen on valittava ulommat vakiokiskot, joissa on alhainen fosfori- ja rikkipitoisuus GB-kiskojen sijaan?
GB-kiskojen fosfori- ja rikkipitoisuuden yläraja on 0,04 %, kun taas ulompien standardien kylmän{1}}kestävien kiskojen yläraja on alle 0,025 %. Matala epäpuhtauspitoisuus voi alentaa kylmän haurauden siirtymälämpötilaa. Kylmillä ja korkeilla alueilla-lämpötila on alhainen talvella, ja kisko on alttiina haurasmurtumaan. Fosfori ja rikki haitallisina alkuaineina lisäävät kiskon haurautta ja nopeuttavat halkeamien leviämistä. Ulkoiset vakiokiskot vähentävät epäpuhtauksia jalostustekniikan avulla, mikä voi parantaa matalan-lämpötilojen sitkeyttä ja varmistaa hyvän plastisuuden jopa alle -40 asteen ympäristöissä. GB-kiskoissa on korkea epäpuhtauspitoisuus ja suuri hauraiden murtumien riski matalissa lämpötiloissa, minkä vuoksi niitä ei voida asentaa kylmiin ja korkeisiin kohteisiin. Tämä on materiaalisen sopeutumiskyvyn tärkeä suoritusmuoto.
Miten kiskon materiaalien karkenevuusero vaikuttaa kiskon pään kovuusgradienttiin?
Hyvän karkenevuuden omaavilla kiskoilla on pehmeämpi kovuusgradientti pinnasta kiskon pään ytimeen ja jännitysjakauma on tasaisempi voimalla. Ulkoisten standardikiskojen karkaisu on parempi kuin GB-kiskojen. Kiskon pään pinnan kovuus voi saavuttaa HB360-400, ja ytimen kovuus voi silti pysyä HB300:n yläpuolella, mikä voi tehokkaasti hajauttaa pyörän-kiskon kosketusjännitystä. GB-kiskoilla on huono karkaisu, sillä kiskon pään pintakovuus on liian korkea ja ytimen kovuus on alhainen, mikä muodostaa "kova kuori ja pehmeä ydin" -rakenteen. Voimalla mikro-halkeamia on helppo luoda käyttöliittymään. Pitkäaikaisessa-vaihtelevassa kuormituksessa mikrohalkeamat leviävät nopeasti, mikä johtaa kiskon pään halkeamiseen ja heikentää ajoturvallisuutta.
Kuinka nopeasti erottaa GB- ja ulompien standardikiskojen kulutuskestävyys materiaalitestauksen avulla?
Spektrometriä voidaan käyttää kiskomateriaalien hiili-, mangaani- ja kromipitoisuuden havaitsemiseen. Kiskoilla, joiden hiilipitoisuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 0,85 % ja mangaanipitoisuus 1,0 %-1,5 %, on parempi kulutuskestävyys. Sitten käytetään Brinell-kovuusmittaria kiskon pään pinnan kovuuden havaitsemiseen. Kiskot, joiden kovuus on suurempi tai yhtä suuri kuin HB360, täyttävät kulutuskestävyysvaatimukset. Samanaikaisesti voidaan suorittaa pudotuspainotesti, jolla voidaan havaita iskunkestävyys matalassa lämpötilassa. Ulkoisten vakiokiskojen iskunkestävyys on yleensä 15–20 % suurempi kuin GB-kiskoilla. Yhdistämällä nämä kolme testitulosta kiskon kulutuskestävyys ja väsymiskestävyys voidaan arvioida nopeasti, mikä antaa perustan linjan valinnalle.