Comparația compoziției materialelor și rezistenței la uzură între șinele standard naționale și standarde străine
De ce diferența de conținut de carbon dintre șina GB 60 kg/m și șina UIC60 afectează durata de viață-rezistentă la uzură?
Conținutul de carbon al șinei GB 60 kg/m este de aproximativ 0,70%-0,80%, în timp ce cel al șinei UIC60 este de 0,85%-0,95%. Conținutul mai mare de carbon duce la o duritate mai mare a matricei șinei și o rezistență mai bună la uzură. Șina UIC are un conținut mai mare de carbon, cu o proporție mai mare de martensită în capul șinei, care poate rezista eficient la uzura abrazivă cauzată de frecarea roată-șină. Sina GB are un conținut mai scăzut de carbon și o duritate puțin mai mică; sub sarcină mare și frecare de înaltă frecvență, capul șinei este predispus la uzură și scăpare. În plus, conținutul crescut de carbon va crește fragilitatea șinei. Șina UIC trebuie să echilibreze duritatea prin tratarea de călire și revenire, care este motivul cheie pentru durata de viață mai lungă. Prin urmare, diferența de conținut de carbon este factorul de bază care afectează rezistența la uzură a celor două tipuri de șine.
Șinele standard exterioare adaugă adesea elemente din aliaj de crom și vanadiu. Ce avantaje au în comparație cu șinele GB?
Adăugarea de crom și vanadiu la șinele standard exterioare poate rafina semnificativ boabele, poate îmbunătăți rezistența la tracțiune și rezistența la oboseală. Cromul poate îmbunătăți călibilitatea șinei, făcând distribuția durității capului șinei mai uniformă și evitând punctele moi locale; vanadiul poate forma carburi, sporind rezistența la uzură și la impact a șinei. Șinele GB sunt în mare parte din materiale slab-aliate sau ne-aliate, fără o astfel de întărire a aliajului. În condiții de-viteză mare și-încărcare grea, acestea sunt predispuse la deformarea plastică a capului șinei. Șinele standard exterioare cu aliaje adăugate pot îmbunătăți durata de viață cu 20%-30% în comparație cu șinele GB, făcându-le mai potrivite pentru așezarea liniilor de calitate superioară.
De ce liniile din zonele reci și de{0}}altitudine mare trebuie să aleagă șine standard exterioare cu conținut scăzut de fosfor și sulf în loc de șine GB?
Limita superioară a conținutului de fosfor și sulf în șinele GB este de 0,04%, în timp ce cea a șinelor standard exterioare rezistente la rece-este controlată sub 0,025%. Conținutul scăzut de impurități poate reduce temperatura de tranziție a friabilității la rece. În zonele reci și cu altitudine mare-, temperatura este scăzută iarna, iar șina este predispusă la fracturi fragile. Fosforul și sulful, ca elemente dăunătoare, vor crește fragilitatea șinei și vor accelera propagarea fisurilor. Șinele standard exterioare reduc impuritățile prin tehnologia de rafinare, care poate îmbunătăți rezistența la temperatură scăzută-și poate asigura o plasticitate bună chiar și în medii sub -40 de grade . Șinele GB au un conținut ridicat de impurități și un risc ridicat de rupere fragilă la temperaturi scăzute, ceea ce le face improprii pentru așezarea în zone reci și la altitudine mare. Aceasta este o realizare importantă a adaptabilității materialelor.
Cum va afecta diferența de întărire a materialelor șinei gradientul de duritate al capului șinei?
Șinele cu întăribilitate bună au un gradient de duritate mai blând de la suprafață până la miezul capului șinei, iar distribuția tensiunii este mai uniformă la forță. Călibilitatea șinelor standard exterioare este mai bună decât cea a șinelor GB. Duritatea suprafeței capului șinei poate ajunge la HB360-400, iar duritatea miezului se poate menține în continuare peste HB300, ceea ce poate dispersa în mod eficient stresul de contact al șinei-roată. Șinele GB au o călibilitate slabă, cu o duritate excesivă a suprafeței capului șinei și o duritate scăzută a miezului, formând o structură de „cochilie tare și miez moale”. Sub forță, micro-fisurile sunt ușor de generat la interfață. În cazul sarcinilor alternative-de lungă durată, microfisurile se vor propaga rapid, ceea ce duce la despicarea capului șinei și afectând siguranța conducerii.
Cum să distingem rapid rezistența la uzură a șinelor standard GB și exterioare prin testarea materialelor?
Spectrometrul poate fi utilizat pentru a detecta conținutul de carbon, mangan și crom al materialelor șinelor. Șinele cu conținut de carbon mai mare sau egal cu 0,85% și conținut de mangan 1,0%-1,5% au o rezistență mai bună la uzură. Apoi, un tester de duritate Brinell este utilizat pentru a detecta duritatea suprafeței capului șinei. Șinele cu duritate mai mare sau egală cu HB360 îndeplinesc cerințele de rezistență la uzură. În același timp, poate fi efectuat un test de impact în greutate pentru a detecta rezistența la impact la temperatură joasă. Rezistența la impact a șinelor standard exterioare este de obicei cu 15%-20% mai mare decât cea a șinelor GB. Combinând aceste trei rezultate de testare, rezistența la uzură și rezistența la oboseală a șinei pot fi apreciate rapid, oferind o bază pentru selecția liniei.