Fishplate-lämpökäsittelyprosessin optimointi ja kiskon nivelten väsymisen lujuuden parantamisjärjestelmä
Mitkä ovat nivelliitoksen väsymisvauriomekanismi ja tärkeimmät vaikuttavat tekijät?
Kalalevynivelen väsymisvauriomekanismi onhalkeaman alkaminen ja eteneminen vaihtelevan jännityksen alaisena. Junan käytön aikana kiskon nivelessä on tietty jäykkyysmutaatio. Pyörä-kiskon kuorma välittyy kalalevyyn kiskon kautta, jolloin kalalevy kantaa toistuvia veto- ja puristusjännitystä pultinreikien ympärillä ja päissä. Mikrohalkeamat alkavat ensin jännityskeskittymisalueilla, ja mikrohalkeamat jatkavat etenemistä vuorotellen. Kun halkeaman pituus saavuttaa kriittisen arvon, kalalevy murtuu. Tärkeimmät vaikuttavat tekijät sisältävät kolme näkökohtaa: ensinnäkin,materiaalin suorituskykytekijät. Jos kalalevyissä yleisesti käytettyä 45# terästä ei käsitellä kohtuullisella lämpökäsittelyllä, sen vetolujuus ja sitkeys ovat riittämättömiä ja halkeamia esiintyy alttiita jännityskeskittymisalueilla; toinen,rakenteelliset tekijät. Pultinreikien reuna ja kalalevyn päät ovat jännityksen keskittymisalueita. Jos reikien reunaa ei ole viistetty, jännityskeskittymiskerroin kasvaa huomattavasti, mikä nopeuttaa halkeaman alkamista; kolmas,prosessitekijät. Kohtuuttomat lämpökäsittelyprosessiparametrit, kuten liian alhainen karkaisulämpötila ja riittämätön karkaisuaika, johtavat kalalevyn metallografisen rakenteen epätasaisuuteen, jäännösjännitykseen ja heikentyneeseen väsymiskestävyyteen. Lisäksi linjan huoltokunto vaikuttaa myös väsymishäiriöön. Liiallinen korkeusero kiskon liitoksessa lisää kalalevyn lisäjännitystä ja lyhentää käyttöikää.
Mitkä ovat kalalevyjen karkaisun ja karkaisun lämpökäsittelyn ydinprosessiparametrit ja optimointimenetelmät?
Kalalevyjen karkaisun ja karkaisun lämpökäsittelyn ydinprosessi onkarkaisu + korkean lämpötilan-karkaisu. Prosessin ydinparametrit sisältävät viisi näkökohtaa: sammutuslämpötila, pitoaika, jäähdytysnopeus, karkaisulämpötila ja karkaisuaika. 45# teräslevyille optimoitu sammutuslämpötila-alue on 830-850 astetta. Liian alhainen lämpötila johtaa riittämättömään austenisoitumiseen ja metallografiseen rakenteeseen jää liukenematonta ferriittiä, mikä heikentää kalalevyn lujuutta; liian korkea lämpötila johtaa karkeisiin rakoihin ja heikentyneeseen sitkeyteen. Pitoaika säädetään kalalevyn paksuuden mukaan. 20 mm paksuisten kalalevyjen pitoaika on optimoitu 60-90 minuuttiin materiaalin täydellisen austenisoitumisen varmistamiseksi. Jäähdytysnopeus ottaa käyttöön menetelmänvesijäähdytys ja öljyjäähdytys. Sammutettu kalalautanen jäähdytetään ensin 300 asteeseen vedessä ja siirretään sitten öljyyn jäähdytystä varten. Tämä menetelmä voi vähentää sammutusjännitystä ja välttää kalalevyn halkeilua. Karkaisulämpötila on optimoitu 550-580 asteeseen ja karkaisuaika 120-150 minuuttiin. Korkean lämpötilan karkaisu voi muuttaa metallografisen rakenteen karkaistuksi sorbiitiksi, jolla on korkea lujuus ja sitkeys, ja se voi parantaa merkittävästi väsymiskestävyyttä. Optimointimenetelmä käyttää ortogonaalista testimenetelmää, jossa vetolujuus ja iskusitkeys ovat arviointiindikaattoreita, ja optimoi viiden prosessiparametrin yhdistelmän lopullisen parametriyhdistelmän määrittämiseksi siten, että kalalevyn vetolujuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 650 MPa ja iskunkestävyys on suurempi tai yhtä suuri kuin 30 J/cm².
Mikä on pintavahvistuskäsittelyprosessi ja kalalevypultin reiän reunan toiminta?
Kalastuslevyn pultinreiän reunan pintavahvistuskäsittelyssä käytetään yhdistelmäprosessiarullausvahvistus + hiiletyskäsittely. Valssausvahvistus on ensimmäinen prosessi. Erityistä valssaustyökalua käytetään painetta pultinreiän ympärillä olevaan pintaan, mikä aiheuttaa plastista muodonmuutosta reiän ympärillä olevaan pintaan, jolloin muodostuu työ-karkaistu kerros, jonka paksuus on 0,2-0,3 mm. Kovetetun kerroksen kovuus voi olla HV350 tai enemmän, mikä on 30 % korkeampi kuin matriisin kovuus. Valssausvahvistus voi myös vähentää pinnan karheutta reiän ympärillä alle Ra0,8:n ja vähentää jännityksen keskittymislähteitä. Hiiletyskäsittely on toinen prosessi. Rullattu kalalevy asetetaan hiiletysuuniin ja pidetään 920-940 asteen lämpötilassa 4-6 tuntia, jotta hiiliatomit pääsevät tunkeutumaan reikää ympäröivään pintaan. Hiiltyneen kerroksen paksuus säädetään 0,8-1,0 mm:iin ja hiiltyneen kerroksen hiilipitoisuus on 0,8-1,0 %. Hiiletyskäsittelyn jälkeen vaaditaan matalalämpötilakarkaisua 180-200 asteen lämpötilassa 60 minuutin ajan hiiletysprosessin aikana syntyneen jäännösjännityksen poistamiseksi. Komposiittivahvistusprosessilla on kaksi päätehtävää: ensinnäkin se parantaa reiän ympärillä olevan pinnan kovuutta ja kulutuskestävyyttä, mikä estää kitkaa ja kulumista pultin ja reiän reunan välillä; toiseksi se muodostaa jäännöspuristusjännityksen pintaan reiän ympärillä, mikä voi kompensoida osan vaihtuvasta vetojännitystä, vähentää halkeaman alkamisen todennäköisyyttä ja lisätä kalalevyn väsymislujuutta yli 40 %.
Mitkä ovat lämpökäsittelyprosessien suunnittelupisteet kansallisten standardien ja ulkomaisten standardien välillä?
Lämpökäsittelyprosessien erilainen suunnittelu kansallisten standardien ja ulkomaisten standardien kalalevyjen välillä johtuu niiden materiaalien ja palveluvaatimusten eroista. Kansalliset standardikalalevyt käyttävät pääosin 45# terästä, joka on mukautettu kansallisten standardien 60kg/m ja 75kg/m kiskoille, kun taas ulkomaiset standardikalalevyt käyttävät enimmäkseen eurooppalaisen standardin C45E terästä, joka on sovitettu UIC60- ja UIC54-kisoihin.Sammutusprosessin eriyttäminen: Kansallisten standardien 45 # teräslevyjen sammutuslämpötila on 830-850 astetta, kun käytetään vesijäähdytystä ja öljyjäähdytystä; ulkomaisten standardien C45E teräslevyjen sammutuslämpötila on 820-840 astetta ilmajäähdytyksellä. Koska C45E-teräksellä on parempi karkenevuus, yhtenäinen martensiittirakenne saadaan aikaan ilmajäähdytyksellä, jolloin vältetään vesijäähdytyksen aiheuttama halkeiluriski.Karkaisuprosessin eriyttäminen: Kansallisten standardikalalevyjen karkaisulämpötila on 550-580 astetta ja karkaisuaika 120 minuuttia, tavoitteena karkaistu sorbiittirakenne; ulkomaisten standardikalalevyjen karkaisulämpötila on 520-550 astetta ja karkaisuaika on 150 minuuttia, tavoitteena saada karkaistu troostiittirakenne, jolla on suurempi lujuus ja joka sopii eurooppalaisten raskaiden linjojen tarpeisiin.Pintaa vahvistava erilaistuminen: Kansalliset standardikalalevyt ottavat käyttöön komposiittivahvistusprosessin: rullaus + hiiletys; ulkomaiset standardikalalevyt ottavat käyttöön shot pening -vahvistusprosessin, joka voi muodostaa jäännöspuristusjännityksen kalalevyn koko pinnalle, joka sopii paremmin eurooppalaisten siimien huoltotilaan.
Mitkä ovat kalalevyjen lämpökäsittelyn laadun testauskohteet ja hyväksymisstandardit?
Kalalevyjen lämpökäsittelyn laadun testauskohteet sisältävät neljä ydinkohdetta:metallografinen rakennetestaus, mekaanisten ominaisuuksien testaus, pinnan kovuustestaus ja jäännösjännitystestaus. Metallografisessa rakenteen testauksessa käytetään metallografista mikroskooppia kalalevyn mikrorakenteen tarkkailuun. Kansallisten standardien kalalevyjen pätevä rakenne on karkaistu sorbiitti, raekokoluokka suurempi tai yhtä suuri kuin 8, eikä verkkoferriittiä tai karkeita rakeita sallita; ulkomaisten standardikalalevyjen pätevä rakenne on karkaistu troostiitti, raekokoluokka Suurempi tai yhtä suuri kuin 7. Mekaaninen ominaisuustestaus sisältää vetolujuuden, myötörajan, venymän ja iskunkestävyyden. Kansallisten standardien kalalevyjen vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 650 MPa, myötölujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 355 MPa, venymä suurempi tai yhtä suuri kuin 16 %, iskunkestävyys Suurin tai yhtä suuri kuin 30 J/cm²; ulkomaisille standardinmukaisille kalalevyille, vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 700 MPa, myötölujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 400 MPa, venymä suurempi tai yhtä suuri kuin 14 %, iskunkestävyys Suurempi tai yhtä suuri kuin 25 J/cm². Pinnan kovuustestauksessa käytetään Rockwell-kovuusmittaria pultinreikien ympärillä olevan kovuuden havaitsemiseen. Kansallisten standardikalalevyjen pinnan kovuus on HRC28-32 ja ulkomaisten standardikalalevyjen pintakovuus on HRC30-35. Jäännösjännitystestauksessa käytetään röntgensäteen jännitysmittauslaitetta pultinreikien ympärillä olevan jäännösjännityksen havaitsemiseen. Jäännöspuristusjännityksen arvon tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin 100 MPa, eikä jäännösvetolujuus ole sallittu. Hyväksymisstandardi on, että kaikki neljä testauskohdetta ovat päteviä. Näytteenottosuhde jokaisessa kalalautaserässä on vähintään 5 %. Jos on kelvottomia kohteita, tarvitaan kaksinkertainen näytteenotto. Jos he ovat edelleen epäpäteviä, koko erä romutetaan.