So sánh thành phần vật liệu và khả năng chống mài mòn giữa ray tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn nước ngoài
Tại sao sự khác biệt về hàm lượng cacbon giữa ray GB 60kg/m và ray UIC60 lại ảnh hưởng đến tuổi thọ-chống mài mòn?
Hàm lượng carbon của đường ray GB 60kg/m là khoảng 0,70%-0,80%, trong khi hàm lượng carbon của đường ray UIC60 là 0,85%-0,95%. Hàm lượng carbon cao hơn dẫn đến độ cứng của ma trận đường ray cao hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn. Đường ray UIC có hàm lượng carbon cao hơn, với tỷ lệ martensite lớn hơn trong đầu đường ray, có thể chống mài mòn hiệu quả do ma sát bánh xe-đường ray. Đường ray GB có hàm lượng carbon thấp hơn và độ cứng thấp hơn một chút; dưới tải nặng và ma sát tần số cao, đầu ray dễ bị mòn và nứt vỡ. Ngoài ra, hàm lượng carbon tăng sẽ làm tăng độ giòn của đường ray. Đường ray UIC cần cân bằng độ dẻo dai thông qua quá trình xử lý tôi và tôi, đó là lý do chính giúp nó có tuổi thọ dài hơn. Vì vậy, sự khác biệt về hàm lượng carbon là yếu tố cốt lõi ảnh hưởng đến khả năng chống mài mòn của hai loại ray.
Đường ray tiêu chuẩn bên ngoài thường bổ sung thêm các nguyên tố hợp kim crom và vanadi. Chúng có ưu điểm gì so với GB Rails?
Việc bổ sung crom và vanadi vào các đường ray tiêu chuẩn bên ngoài có thể tinh chỉnh đáng kể các hạt, cải thiện độ bền kéo và khả năng chống mỏi. Crom có thể cải thiện độ cứng của đường ray, làm cho sự phân bổ độ cứng của đầu đường ray đồng đều hơn và tránh các điểm mềm cục bộ; vanadi có thể tạo thành cacbua, tăng cường khả năng chống mài mòn và va đập của đường ray. Đường ray GB chủ yếu là vật liệu-hợp kim thấp hoặc không-hợp kim, không có khả năng tăng cường hợp kim như vậy. Trong điều kiện-tốc độ cao và tải trọng-nặng, chúng dễ bị biến dạng dẻo ở đầu ray. Đường ray tiêu chuẩn bên ngoài có thêm hợp kim có thể cải thiện tuổi thọ sử dụng thêm 20%{10}}30% so với đường ray GB, khiến chúng phù hợp hơn cho việc lắp đặt đường dây cao cấp.
Tại sao các đường dây ở khu vực có độ cao-lạnh và cao cần chọn đường ray tiêu chuẩn bên ngoài có hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh thấp thay vì đường ray GB?
Giới hạn trên của hàm lượng phốt pho và lưu huỳnh trong đường ray GB là 0,04%, trong khi giới hạn trên của đường ray chịu lạnh-tiêu chuẩn bên ngoài được kiểm soát dưới 0,025%. Hàm lượng tạp chất thấp có thể làm giảm nhiệt độ chuyển tiếp độ giòn lạnh. Ở những vùng có độ cao-lạnh, nhiệt độ thấp vào mùa đông và đường ray dễ bị gãy. Phốt pho và lưu huỳnh, là những nguyên tố có hại, sẽ làm tăng độ giòn của đường ray và đẩy nhanh quá trình lan truyền vết nứt. Các đường ray tiêu chuẩn bên ngoài giúp giảm tạp chất thông qua công nghệ tinh chế, có thể cải thiện độ bền-ở nhiệt độ thấp và đảm bảo độ dẻo tốt ngay cả trong môi trường dưới -40 độ. Đường ray GB có hàm lượng tạp chất cao và nguy cơ gãy giòn cao ở nhiệt độ thấp, khiến chúng không thích hợp để lắp đặt ở khu vực lạnh và có độ cao lớn. Đây là một hiện thân quan trọng của khả năng thích ứng vật chất.
Sự khác biệt về độ cứng của vật liệu đường ray sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của đầu đường ray như thế nào?
Đường ray có độ cứng tốt có độ dốc độ cứng nhẹ nhàng hơn từ bề mặt đến lõi của đầu đường ray và sự phân bố ứng suất đồng đều hơn dưới lực. Độ cứng của đường ray tiêu chuẩn bên ngoài tốt hơn đường ray GB. Độ cứng bề mặt của đầu ray có thể đạt tới HB360-400 và độ cứng lõi vẫn có thể duy trì trên HB300, điều này có thể phân tán ứng suất tiếp xúc với ray-của bánh xe một cách hiệu quả. Đường ray GB có độ cứng kém, độ cứng bề mặt của đầu đường ray quá cao và độ cứng lõi thấp, tạo thành cấu trúc "vỏ cứng và lõi mềm". Khi bị ép buộc, các vết nứt vi mô-rất dễ tạo ra trên giao diện. Dưới tác dụng của tải trọng xen kẽ dài hạn, các vết nứt nhỏ sẽ lan truyền nhanh chóng, dẫn đến vỡ đầu ray và ảnh hưởng đến an toàn khi lái xe.
Làm thế nào để nhanh chóng phân biệt khả năng chống mài mòn của GB và đường ray tiêu chuẩn bên ngoài thông qua thử nghiệm vật liệu?
Máy quang phổ có thể được sử dụng để phát hiện hàm lượng carbon, mangan và crom trong vật liệu đường sắt. Đường ray có hàm lượng carbon lớn hơn hoặc bằng 0,85% và hàm lượng mangan 1,0%-1,5% có khả năng chống mài mòn tốt hơn. Sau đó, máy đo độ cứng Brinell được sử dụng để phát hiện độ cứng bề mặt của đầu ray. Đường ray có độ cứng lớn hơn hoặc bằng HB360 đáp ứng yêu cầu về khả năng chống mài mòn. Đồng thời, có thể thực hiện thử nghiệm va đập khi thả trọng lượng để phát hiện độ bền va đập ở nhiệt độ thấp. Độ bền va đập của đường ray tiêu chuẩn bên ngoài thường cao hơn 15% -20% so với đường ray GB. Kết hợp ba kết quả thử nghiệm này, có thể nhanh chóng đánh giá khả năng chống mài mòn và chống mỏi của đường ray, làm cơ sở cho việc lựa chọn đường ray.