Miksi online-lämpökäsittely on olemassa
Kiskon kulumisikää säätelee kulkupinnan kovuus, mutta kaikkialla kova kisko on hauras. Verkkolämpökäsittely ratkaisee tämän karkaisemalla vain pään: kisko karkaistaan valssauslinjalla niin, että pää muuttuu hienoksi perliitiksi tai bainiittiksi, kun taas raina ja pohja pysyvät sitkeinä. Tuloksena on kisko, jonka juoksupinnan kovuus on luokkaa 340-400 HB ja taipuisa runko, joka kestää taipumista ja iskuja. Tämä on jokaisen suuren rautatiejärjestelmän pää-karkaistujen laatujen taustalla oleva tekniikka: U75VH kiinalaisessa käytännössä, R350HT ja R350LHT eurooppalaisessa käytännössä standardin EN 13674{10}}1 mukaisesti ja lämpökäsitellyt{11}}laadut, joita käytetään amerikkalaisilla raskailla linjoilla.
Sammutusprosessit ja niiden parametrit
Kolme sammutusmenetelmää hallitsevat tuotantoa. Suihkusammutus ohjaa korkean-paineen vesisumun suuttimien läpi kiskon päässä, ja jäähdytysnopeutta ohjataan suuttimen paineella ja kulmalla. tyypilliset jäähdytysnopeudet 30-50 C/s tuottavat hienon perliittirakenteen, jota karkaistut kiskot vaativat, ja prosessi on nopea ja soveltuu hyvin suurten vetoisuuslinjojen käyttöön. Induktiokarkaisu lämmittää päätä paikallisesti sähkömagneettisella induktiolla ja vaimentaa sitten, mikä mahdollistaa karkaistun kerroksen syvyyden tarkan hallinnan, tavallisesti 3–8 mm kulumissovelluksissa. Upotuskarkaisu upottaa kiskon sammutusväliaineeseen, kuten polymeeriliuokseen, joka jäähtyy tasaisesti ja sopii suurempiin osiin, joissa tasainen lämmönpoisto on vaikeaa. Jokaisella prosessilla on paikka: ruiskusammutus taloudellisuutta ja nopeutta varten, induktio paikallista tai selektiivistä karkaisua varten ja upotus monimutkaisen geometrian osissa.
Karkaisu: sitkeyden palauttaminen ja stressin hallinta
Koska-karkaistu perliittinen kisko sisältää jäännösjännitystä ja voi olla hauras, joten karkaisu seuraa karkaisua. Matalan lämpötilan karkaisu 150–250 C:n alueella pitää kovuuden 330–380 HB:ssä samalla, kun se lievittää suuren osan jäännösjännityksestä ja parantaa murtumiskestävyyttä. Keski-lämpötilan karkaisu noin 350–500 C vaihtaa osan kovuudesta sitkeyteen, ja sitä käytetään paikoissa, joissa iskukuormitus hallitsee, kuten raskaissa{11}}kuljetuksissa. Korkea{13}}lämpölämpötila 500–650 C:n alueella jalostaa rakennetta ja homogenisoi ominaisuuksia, mikä sopii sekoitettuun nopeaan-nopeuteen ja rahtiliikenteeseen. Karkaisuvalinta on tasapainoinen: liian pieni karkaisu jättää jäännösjännitystä, joka edistää väsymishalkeamien alkamista, ja liian paljon alentaa asiakkaan maksamaa kovuutta.
Prosessin ohjaus ja mittaus
Online-hoitoa ohjataan reaaliaikaisella-mittauksella. Infrapunapyrometrit seuraavat kiskon pinnan lämpötilaa, tyypillisesti plus-miinus 2 C:n tarkkuudella, ja ohjausjärjestelmä säätää sammutusaineen virtausta, suuttimen painetta tai induktiotehoa niin, että lämpötilahistoria pysyy prosessiikkunassa. Kun mitattu pään lämpötila ylittää tavoitteen sammutusasennossa, järjestelmä lisää ruiskuvirtausta; kun karkaisulämpötila laskee alle, lämmitysaika pitenee. Aiempien lämpöjen tuotantotietoja käytetään kunkin kiskoluokan ja -osuuden parametrisarjan tarkentamiseen, mikä kaventaa kovuuden ja suoruuden hajoamista erässä. Tiukan hallinnan voitto näkyy kovuusmittausten jakautumisessa kiskon varrella ja poikki: hallittu siima pitää leviämän muutaman kovuuspisteen sisällä, kun taas hallitsematon viiva tuottaa epätasaisesti kuluvia kiskoja.
Prosessin mukauttaminen raideluokkaan
Erilaiset kiskokemiat tarvitsevat erilaisia käsittelyikkunoita. Kiinan standardikiskoilla, kuten U71Mn:lla, on kohtalainen hiilipitoisuus, ja sammutuslämpötila pidetään tyypillisesti noin 880 - 920 C ruiskutuspaineen ollessa 0,3 - 0,5 MPa; Lämpö-käsitellyt versiot vahvemmasta-U75V-koostumuksesta, kuten U75VH, jäähdytetään ja karkaistaan 340 HB:n ja sitä korkeamman luokan saavuttamiseksi hyvällä sitkeydellä. Eurooppalaiset korkeahiililaadut, kuten R350HT, vaativat korkeamman austenitisointilämpötilan, noin 900–950 C, ja hallitun jäähdytysreitin, joka estää martensiitin muodostumisen, joka olisi hauras käytössä. kaksinkertaista-karkaisusekvenssiä käytetään usein rakenteen vakauttamiseksi. Amerikkalaiset metalliseoskiskolaadut, kuten A685-tuoteperhe, sisältävät karbidia muodostavia elementtejä, jotka muuttavat muunnoskäyttäytymistä, joten jäähdytysnopeus on määritettävä tarkasti, jotta se laskeutuu hienon perliittikohteeseen bainiitin tai martensiitin sijaan. Useita standardeja käsittelevän tuottajan on siksi käsiteltävä prosessiparametreja luokkakohtaisina{21}}ei universaaleina.
Lämpökäsiteltyjen kiskojen{0}}laaduntarkastus
Pää{0}}karkaistujen kiskojen hyväksyminen perustuu kolmeen testiperheeseen. Kovuus mitataan pään poikki määritetyissä pisteissä edellyttäen, että mittausten välinen ero pysyy tiukan alueen sisällä, tyypillisesti enintään noin 20 HB, tasaisen kulumisen takaamiseksi; kovuusprofiili ja syvyys tarkistetaan myös sen varmistamiseksi, että kovettunut kerros ulottuu määritettyyn syvyyteen. Metallografisessa tutkimuksessa varmistetaan perliittirakenne, jossa 0,1 - 0,2 mikronin luokassa olevat hienot lamellivälit osoittavat lujuuden ja sitkeyden tasapainoa, ja pinta tutkitaan hiilenpoiston varalta, mikä pehmentää kulkupintaa. Jäännösjännitys mitataan röntgendiffraktio- tai leikkausmenetelmillä edellyttäen, että pinnalla on puristusjäännösjännitys ja sisäinen vetojännitys pysyy halkeilua edistävän arvon alapuolella. Yhdessä suoruus- ja mittatarkastusten kanssa nämä testit antavat kiskon toimituskelpoisuuden, ja tulokset dokumentoidaan erä kerrallaan.
FAQ
Mitä eroa on kiskojen ruiskutus-, induktio- ja upotussammutuksen välillä?
Suihkusammutuksessa käytetään korkeapaineista{0}}vesisumua ja se on nopeaa ja taloudellista. induktiokarkaisu lämmittää päätä paikallisesti ja antaa tarkan karkaisun syvyyden; upotussammutus jäähdyttää koko kiskon tasaisesti keskitasolla ja sopii suurille osille.
Miksi karkaisu on tarpeen kiskon sammutuksen jälkeen?
Koska{0}}sammutettu kisko on kovaa, mutta hauras ja kantaa jäännösjännitystä; karkaisu lievittää stressiä, palauttaa sitkeyden ja stabiloi rakennetta pitäen samalla vaaditun pään kovuuden.
Minkä kovuuden pää{0}}karkaistu kisko saavuttaa?
Premium-luokan karkaistut kiskot saavuttavat 340–400 HB kulkupinnalla, esimerkiksi U75VH-kiskot ja R350HT-kiskot standardin EN 13674-1 mukaisesti; Raina ja pohja pysyvät pehmeämmällä, sitkeämmällä alueella.
Kuinka syvä induktio{0}}karkaistun kiskon karkaistu kerros on?
Kulutus-induktiokarkaisussa tehokas karkaistu kerros on tyypillisesti 3–8 mm:n syvyysalueella juoksupinnan alapuolella, ja tarkan tavoitteen asettaa käyttökulumisnopeus.
Miten jäännösjännitystä hallitaan lämpökäsitellyissä{0}}kisoissa?
Hallitsemalla jäähdytyspolkua ja karkaisujaksoa; hyväksyminen edellyttää puristusjäännösjännitystä kulkupinnassa ja rajoitettua sisäistä vetojännitystä, joka varmistetaan röntgendiffraktiolla tai leikkausmenetelmällä.
Voivatko U75VH-kiskot korvata R350HT-kiskot projektissa?
Ei ilman vahvistusta. Molemmat ovat pää-karkaistuja perliittisiä kiskoja, joilla on samanlainen kovuusluokka, mutta profiilin, mittatoleranssien ja hitsausmenetelmän on oltava yhteensopivia projektistandardin kanssa. korvaaminen vaatii teknisen hyväksynnän todellisten eritelmien perusteella.