Ei--metallinen inkluusiohallintatekniikka ja puhtauden parantamisratkaisu kansallisiin standardikisoihin
Mitkä ovat kansallisten standardikiskojen ei--metallisten sulkeumien päätyypit ja vaarat?
Kansallisten standardikiskojen ei--metalliset sulkeumat jaetaan pääasiassa kolmeen luokkaan:oksideja, sulfideja ja silikaatteja. Oksidit ovat pääasiassa alumiinioksidia, sulfidit enimmäkseen mangaanisulfidia ja silikaatit ovat alumiinisilikaattikomposiittisulkeumia. Näiden sulkeumien koko ja jakautuminen vaikuttavat suoraan kiskon mekaanisiin ominaisuuksiin. Suuret -kokoiset alumiinioksidisulkeumat tuhoavat kiskomatriisin jatkuvuuden ja muuttuvat jännityksen keskittymispisteiksi. Junakuormien toistuvan vaikutuksen alaisena mikro{5}}halkeamia esiintyy helposti sulkeumien ja matriisin välisessä rajapinnassa, ja halkeamien laajeneminen johtaa kiskon väsymismurtumaan. Vaikka sulfidisuljeilla on hyvä plastisuus, ne muuttuvat hauraiksi matalissa-lämpötiloissa, mikä lisää kiskon hauraiden murtumien riskiä. Silikaattisulkeumat ovat kovia ja hauraita, mikä nopeuttaa pyörän -kiskon kosketusalueen kulumista, lyhentää kiskon hiontajaksoa ja lisää linjan ylläpitokustannuksia.
Mitkä ovat keskeiset toimenpiteet, joilla vähennetään ei--metallisten sulkeumien esiintymistä kansallisissa standardikiskoissa sulatusprosessin aikana?
Keskeisiä toimenpiteitä ei--metallisten sulkeumien vähentämiseksi kansallisissa standardikisoissa sulatusprosessin aikana ovatottamalla käyttöön toissijainen jalostusprosessi ja tyhjiökaasunpoistotekniikka. Lisää ensin kuonanmuodostajia, kuten kalkkia, konvertterisulatuksen myöhemmässä vaiheessa muodostamaan alkalista kuonaa, joka voi adsorboida oksidisulkeumia, kuten alumiinioksidia sulaan teräkseen. Sitten sula teräs lähetetään LF-raffinointiuuniin, ja argonsekoitusta käytetään edistämään sulkeumien kellumista. Argonin virtausnopeus säädetään arvoon 0,5-1,0 l/min, ja sekoitusaika on vähintään 20 minuuttia, jotta varmistetaan, että sulkeumat kasaantuvat kokonaan ja poistuvat. Tyhjiökaasunpoistotekniikka voi sijoittaa sulan teräksen tyhjiöympäristöön vähentääkseen sulan teräksen happi- ja rikkipitoisuutta ja vähentääkseen oksidien ja sulfidien muodostumista. Tyhjiöasteen tulee olla pienempi tai yhtä suuri kuin 67 Pa, ja pitoajan tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin 15 minuuttia. Lisäksi,alumiinilangan ja kalsiumlangan syöttökäsittelyon adoptoitu. Kalsiumin ja alumiinin välinen reaktio tuottaa matalan-sulamispisteen-kalsiumaluminaattia, mikä välttää korkean-kovuuden alumiinioksidisulkeumat. Sulatusprosessin aikana on välttämätöntä seurata sulan teräksen happipitoisuutta reaaliajassa ja hallita kokonaishappipitoisuutta alle tai yhtä suureksi kuin 20 ppm, jotta voidaan vähentää sulkeumien muodostumista lähteestä.
Miten kansallisten standardikiskojen sisällyttämistä voidaan edelleen optimoida valssausprosessin aikana?
Kansallisten standardikiskojen sisällyttämisjakauman optimoinnin ydin valssausprosessin aikana oninkluusiomorfologian parantaminen plastisen muodonmuutoksen avulla. Ensinnäkin,ohjattu rullaus ja ohjattu jäähdytysprosessiotetaan käyttöön ja valssauslämpötilaa ohjataan austeniitin uudelleenkiteytysvyöhykkeellä niin, että kisko käy läpi riittävän muodonmuutoksen korkeassa lämpötilassa ja alun perin epäsäännölliset sulkeumat venyvät ja katkeavat. Muodonmuutosmäärän karkeassa valssausvaiheessa tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin 40 %, ja suuret-kokoiset sulkeumat hajoavat pieniksi-kokoisiksi sulkeumiksi suuren muodonmuutoksen seurauksena, mikä vähentää niiden vaurioita matriisille. Matalan lämpötilan{5}}valssausprosessi otetaan käyttöön viimeistelyvalssausvaiheessa, ja lämpötilaa säädetään 800-850 asteeseen. Tällä hetkellä sulan teräksen plastisuus on hyvä, ja sulkeumat jakautuvat nauhoiksi valssaussuuntaa pitkin välttäen klusteroitujen sulkeumien muodostumista. Rullauksen jälkeenlaminaarijäähdytystekniikkaon otettu käyttöön ja jäähdytysnopeutta säädetään 5-10 astetta/s kiskon yhtenäisen sisäisen rakenteen varmistamiseksi ja sulkeumien kasaantumisen estämiseksi epätasaisesta jäähdytyksestä. Lisäksi,online-ultraäänitestauson asetettu rullauksen aikana valvomaan sulkeumien jakautumista kiskon sisällä reaaliajassa sekä merkitsemään ja käsittelemään kelpaamattomat osat ajoissa.
Mitkä ovat kansallisten standardikiskojen ei--metallisten sulkeumien tunnistusmenetelmät ja arviointistandardit?
Kansallisten standardikiskojen ei--metallisten sulkeumien havaitsemismenetelmiä ovat pääasiassametallografinen mikroskooppimenetelmä ja ultraäänivirheiden havaitsemismenetelmä. Metallografisen mikroskoopin menetelmää varten näytteet on otettava kiskosta, kiillotettava, kiillotettava ja syöpyttävä, minkä jälkeen inkluusioiden tyyppi, koko ja määrä tarkkaillaan mikroskoopilla 100{5}}500-kertaisella suurennuksella. Havaitsemisen aikana on valittava kolme osaa kiskon päästä, kiskon uuma ja kiskon pohja, ja vähintään 5 näkökenttää tulee tarkkailla kustakin osasta sulkeumien keskimääräisen koon ja tiheyden laskemiseksi. Ultraäänivirheiden havaitsemismenetelmä käyttää korkeataajuista-anturia, jonka taajuus on 5–10 MHz. Inkluusioten sijainti ja koko arvioidaan ultraääniaaltojen heijastussignaalin perusteella sulkeumien ja matriisin välisessä rajapinnassa. Tämä menetelmä on rikkomaton testaus ja sopii erätestaukseen tuotantolinjoilla. Tuomiostandardi perustuu GB/T 10561-2005:een. Kansallisten standardikiskojen kuuluvuusluokituksen tulee olla pienempi tai yhtä suuri kuin 2 luokkaa, joista alumiinioksidisulkeutumien enimmäiskoko on enintään 50 μm ja sulfidisulkeutumien lukumäärätiheys on pienempi tai yhtä suuri kuin 10 kpl/mm². Standardin ylittävät kiskot on katsottava kelpaamattomiksi.
Mikä vaikutus kansallisten standardikiskojen puhtauden parantamisella on radan ylläpitokustannuksiin?
Kansallisten standardikiskojen puhtauden parantaminen voi vähentää merkittävästi radan ylläpitokustannuksia. Erittäin puhtaissa kiskoissa on vähän sisäisiä sulkeumia, väsymishalkeamien alkamisen todennäköisyys pienenee huomattavasti, kiskon käyttöikää voidaan pidentää yli 30% ja kiskon vaihtotiheys vähenee. Erittäin puhtailla kiskoilla on tasaisempaa kulumista pyörän-kiskon kosketusosassa, eivätkä ne aiheuta epänormaalia kulumista paikallisten sulkeumien aiheuttaman jännityskeskittymän vuoksi. Jauhatusjaksoa voidaan pidentää 6 kuukaudesta 12 kuukauteen, mikä vähentää hionnan työ- ja laitekustannuksia. Lisäksi erittäin puhtailla kiskoilla on hyvä väsymiskestävyys, eivätkä ne ole alttiita murtumisonnettomuuksille, jolloin vältetään kiskon murtuman aiheuttama linjakatkos, joka on usein paljon suurempi kuin kiskon hankinta- ja ylläpitokustannukset. Alppien ja raskaiden{9}}kuljetuslinjojen{10}}puhtausasteella on selkeämpiä etuja, ne voivat mukautua vaativiin huoltoympäristöihin ja vähentää entisestään erikoislinjojen ylläpitovaikeutta ja kustannuksia.