Painelevymateriaalin kovettuvuus ja sopeutuvuus raskaaseen{0}}rautateiden rasitukseen
Mitä on teräksen "karkaistuvuus" ja mitä erityistä merkitystä sillä on painelevyille?
Karkaistuvuus viittaa teräksen kykyyn muodostaa martensiittista rakennetta karkaisujäähdytyksen aikana, eli syvyyteen, johon asti kovuus tunkeutuu materiaaliin. Rakennekomponenttien, kuten huomattavan paksuisten painelevyjen, karkaistuvuus määrittää, pystyykö ydin saavuttamaan mitoituskovuuden samanaikaisesti pinnan kanssa. Huono karkenevuus johtaa kovaan pintaan, mutta pehmeään ferriitti-perliittiytimeen. Raskaiden-kuljetuskuormien alla pehmeä ydin ei voi tukea kovaa pintaa, mikä aiheuttaa plastista muodonmuutosta ja pinnan halkeilua. Näin ollen karkaistuvuus on välttämätöntä painelevyjen yleisen lujuuden ja sitkeyden varmistamiseksi.
Mitä tyypillisiä vikoja esiintyy painelevyissä, joiden karkaisu on riittämätön, kun niitä käytetään raskailla{0}}kuljetuslinjoilla?
Painelevyt, joiden karkenevuus on riittämätön, epäonnistuvat tyypillisesti "pinnan halkeilun" ja "delaminaatiomurtuman" vuoksi. Voimakkaat-kuljetusjunan törmäykset aiheuttavat suhteellista liukumista kovan pintakerroksen ja pehmeän ytimen välillä, mikä vahingoittaa niiden sidosta. Alkumerkkejä ovat pinnalla olevat hienot verkkohalkeamat, jotka leviävät ja aiheuttavat kovan pinnan halkeilua. Vaikeissa tapauksissa levy delaminoituu kovien ja pehmytkudosten välistä rajapintaa pitkin menettäen kokonaan kiskon kiinnityskyvyn. Tämä vika eroaa tavallisesta väsymismurtumasta ja on epätasaisten materiaaliominaisuuksien aiheuttama rakennevaurio.
Miten karkaisuvaatimukset eroavat raskaiden{0}}kuljetusten ja perinteisten siimien puristuslevyjen välillä?
Perinteisissä linjalevyissä on alhainen kuormitus ja vaatimattomat karkaisuvaatimukset, kun käytetään tyypillisesti tavallisia keski{0}}hiiliteräksiä (esim. 45# teräs). Näillä teräksillä on alhainen karkenevuus, mikä takaa pinnan kovuuden vasta lämpökäsittelyn jälkeen. Raskaat-siimalevyt vaativat kuitenkin korkean-karkaistuvuuden seosteräksiä, kuten 40Cr tai 42CrMo. Nämä teräkset sisältävät seosaineita, kuten kromia ja molybdeeniä, jotka parantavat merkittävästi karkauttavuutta ja varmistavat tasaisen karkaistun sorbiittirakenteen koko levyn paksuudella. Tämä materiaaliero on perustakuu eri kuormitustasojen käsittelyssä.
Kuinka kompensoida teräksen luontainen riittämätön karkenevuus lämpökäsittelyprosesseilla?
Kun teräksen karkaistuvuus on riittämätön, lämpökäsittelyprosesseja voidaan säätää osittain kompensoimaan. Yleisin tapa on vähentää sammutuksen jäähdytysnopeutta martemperointia tai austemperointia käyttämällä. Tämä vähentää lämpöjännitystä, ehkäisee levyn muodonmuutoksia ja halkeilua ja antaa samalla riittävästi aikaa ytimen mikrorakenteen muutokselle. Lisäksi pinnan induktiokarkaisu-ainoastaan kiskon kosketuspinnan vahvistaminen-voi jossain määrin vähentää riippuvuutta yleiskarkaisemisesta. Nämä menetelmät ovat kuitenkin apumenetelmiä; raskaiden-kuljetuslevyjen on silti perustuttava korkealaatuiseen-seosteräkseen.
Kuinka nopeasti arvioida painelevyn karkaisuvaatimusten noudattaminen{0}}työmaalla hankittaessa?
Kätevin menetelmä paikan päällä on-kovuusgradienttitesti, jossa mitataan kovuusarvot säännöllisin väliajoin pinnasta ytimeen levyn poikkileikkauksessa. Hidas kovuuden aleneminen pinnasta ytimeen, kun ytimen kovuus ei ole standardiminimitason alapuolella, osoittaa hyvää kovettuvuutta. Ytimen kovuuden jyrkkä pudotus selvästi alle standardin osoittaa riittämättömän karkaisun. Lisäksi näytteen metallografisella analyysillä voidaan havaita, onko ydinrakenne yhtenäistä karkaistua kudosta. Yhdistetty kovuus ja metallografinen testaus seuloa tehokkaasti huonommat tuotteet, joiden karkenevuus on riittämätön.