Công nghệ xử lý bề mặt và giải pháp tăng cường khả năng chống mài mòn cho lò xo đàn hồi
Các loại chính và các yếu tố ảnh hưởng đến sự mài mòn bề mặt của thanh đàn hồi là gì?
Các dạng mòn bề mặt chính của thanh đàn hồi bao gồmmòn dính, mài mòn và mài mòn. Sự mòn dính xảy ra ở phần tiếp xúc giữa thanh đàn hồi và khối đo. Do sự rung chuyển của đường ray-bánh xe, kim loại trên bề mặt tiếp xúc dính chặt vào nhau và sau đó các điểm bám dính bị rách tạo thành vết mòn. Sự mài mòn xảy ra do các hạt cứng như cát và rỉ sét từ bên ngoài xâm nhập vào bề mặt tiếp xúc. Các hạt này sẽ tạo ra các vết xước trên bề mặt thanh đàn hồi và đẩy nhanh quá trình mài mòn. Mòn mỏi là dưới tác động của tải trọng xen kẽ dài hạn,-các vết nứt vi mô được tạo ra trên bề mặt của thanh đàn hồi và sự giãn nở của các vết nứt dẫn đến bong tróc vật liệu, tạo thành vết mòn rỗ. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự mài mòn chủ yếu bao gồm áp suất tiếp xúc, tần số rung và điều kiện môi trường. Áp lực tiếp xúc càng lớn thì tốc độ mài mòn càng nhanh. Tải trước của thanh đàn hồi quá cao sẽ làm tăng áp lực tiếp xúc; tốc độ vận hành tàu càng nhanh thì tần số rung động càng cao và số chu kỳ mài mòn càng nhiều; môi trường ẩm ướt và bụi bặm sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng mài mòn và mài mòn do dính, rút ngắn tuổi thọ của thanh đàn hồi.
Các loại kỹ thuật cốt lõi và các điểm xử lý bề mặt thanh đàn hồi là gì?
Các loại kỹ thuật cốt lõi của xử lý bề mặt thanh đàn hồi bao gồmxử lý phốt phát, tăng cường bắn peening và xử lý dacromet. Xử lý phốt phát là nhúng thanh đàn hồi vào dung dịch phốt phát để tạo thành màng bảo vệ phốt phát trên bề mặt của nó. Độ dày màng được kiểm soát ở mức 5-10μm, nhiệt độ của dung dịch photphat là 50-60 độ và thời gian xử lý là 15-20 phút. Màng phốt phát có thể tăng cường khả năng chống mài mòn và chống gỉ của thanh đàn hồi và cải thiện độ bám dính của các lớp phủ tiếp theo. Tăng cường bắn mài là tác động lên bề mặt của thanh đàn hồi bằng các cú bắn thép tốc độ cao{17}}để tạo ra ứng suất nén dư trên bề mặt. Đường kính của các mũi bắn thép là 0,2-0,4mm, cường độ bắn sáng là 0,2-0,3A và tỷ lệ bao phủ Lớn hơn hoặc bằng 100%. Ứng suất nén dư có thể ức chế sự hình thành các vết nứt mỏi và cải thiện hiệu suất chống mỏi của thanh đàn hồi. Xử lý Dacromet là nhúng thanh đàn hồi vào dung dịch phủ dacromet và tạo thành lớp phủ nhôm kẽm sau khi nung và đóng rắn. Hàm lượng bột nhôm kẽm của dung dịch phủ lớn hơn hoặc bằng 80%, nhiệt độ nướng là 300-350 độ, thời gian là 30 phút và độ dày lớp phủ là 6-8μm, có khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn tuyệt vời. Ba quy trình nên được thực hiện theo trình tự, đầu tiên là xử lý phosphat, sau đó là tăng cường mài mòn và cuối cùng là xử lý dacromet để đảm bảo hiệu quả xử lý bề mặt tối ưu.
Cơ chế tăng cường xử lý photphat lên khả năng chống mài mòn của thanh đàn hồi là gì?
Cơ chế tăng cường xử lý photphat đối với khả năng chống mài mòn của thanh đàn hồi chủ yếu được thể hiện ở hai khía cạnh:giảm hệ số ma sát và hình thành hàng rào bảo vệ. Màng phốt phát là cấu trúc tinh thể xốp có thể lưu trữ dầu bôi trơn, tạo thành màng dầu ở bề mặt tiếp xúc giữa thanh đàn hồi và khối đo, giảm hệ số ma sát từ 0,3 xuống dưới 0,1 và giảm hiện tượng mài mòn keo. Độ cứng của màng phốt phát cao hơn độ cứng của ma trận thanh đàn hồi, độ cứng Vickers có thể đạt tới 300-400HV, có thể chống lại sự trầy xước của các hạt cứng và ngăn ngừa sự mài mòn của ma trận. Màng phốt phát cũng có thể cách ly sự tiếp xúc giữa không khí, độ ẩm và ma trận thanh đàn hồi, ngăn ma trận bị rỉ sét và tránh mài mòn do các hạt rỉ sét gây ra. Ngoài ra, màng photphat có thể tăng cường độ nhám của bề mặt thanh đàn hồi, cải thiện hiệu quả của quá trình tăng cường mài mòn sau bắn, làm cho độ sâu của lớp ứng suất nén dư sâu hơn và sự phân bổ đồng đều hơn, đồng thời cải thiện hơn nữa hiệu suất chống mỏi của thanh đàn hồi. Thông qua xử lý phốt phát, tuổi thọ chống mài mòn của thanh đàn hồi có thể được kéo dài thêm 20%{12}}30%, đáp ứng yêu cầu sử dụng của đường sắt tốc độ cao và đường sắt hạng nặng.
Sự khác biệt trong việc lựa chọn công nghệ xử lý bề mặt cho các loại thanh đàn hồi khác nhau là gì?
Sự khác biệt lựa chọn công nghệ xử lý bề mặt cho các loại thanh đàn hồi khác nhau chủ yếu được xác định bởikịch bản vật liệu và ứng dụng của thanh đàn hồi. Thanh đàn hồi loại W-được sử dụng trong đường sắt-tốc độ cao được làm bằng 55SiCrA với mô đun đàn hồi cao và tải trước lớn và cần phải áp dụngphotphat + bắn peening + dacrometcông nghệ xử lý tổng hợp để đảm bảo khả năng chống mài mòn và chống mỏi đáp ứng các tiêu chuẩn và thích ứng với môi trường làm việc có tần số rung-cao. Thanh đàn hồi loại Ω-dùng trong đường sắt vận tải-nặng có khả năng chịu lực lớn và áp lực tiếp xúc lớn và cần bổ sung thêmđiều trị anodizing cứngtrên cơ sở công nghệ xử lý tổng hợp. Độ dày của màng anod hóa Lớn hơn hoặc bằng 10μm, độ cứng Lớn hơn hoặc bằng 500HV, giúp cải thiện hơn nữa hiệu suất chống mài mòn-. Thanh đàn hồi loại E-được sử dụng trong đường sắt tốc độ-thông thường có môi trường vận hành tương đối ôn hòa và có thể áp dụngphốt phát + bắn peeningcông nghệ xử lý đơn giản hóa để giảm chi phí sản xuất và đáp ứng các yêu cầu chống mài mòn cơ bản. Do phải khởi động và dừng thường xuyên cũng như tác động rung động lớn nên các thanh đàn hồi được sử dụng trong vận chuyển đường sắt đô thị cần phải được áp dụng.bắn peening + sơn điện dicông nghệ xử lý. Độ bám dính của lớp phủ điện di Lớn hơn hoặc bằng 4MPa và khả năng chống va đập Lớn hơn hoặc bằng 50kg·cm, thích ứng với môi trường hoạt động phức tạp.
Các phương pháp phát hiện và tiêu chuẩn chấp nhận về chất lượng xử lý bề mặt của thanh đàn hồi là gì?
Các phương pháp phát hiện chất lượng xử lý bề mặt của thanh đàn hồi bao gồmkiểm tra bề ngoài, kiểm tra độ dày màng và kiểm tra hiệu suất. Việc kiểm tra bề ngoài áp dụng phương pháp trực quan, yêu cầu lớp xử lý trên bề mặt thanh đàn hồi phải đồng nhất và liên tục, không bị thiếu lớp phủ, bong tróc, nứt vỡ và các khuyết tật khác. Màng phosphat có màu xám hoặc đen và lớp phủ dacromet có màu xám bạc-. Việc kiểm tra độ dày màng thông qua máy đo độ dày dòng điện xoáy. Độ dày màng phosphat là 5-10μm, độ dày lớp phủ dacromet là 6-8μm, độ dày màng anod hóa lớn hơn hoặc bằng 10μm và độ lệch độ dày Nhỏ hơn hoặc bằng ±1μm. Kiểm tra hiệu suất bao gồm kiểm tra hệ số ma sát, kiểm tra phun muối và kiểm tra độ mòn mỏi. Hệ số ma sát phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,1, thời gian chống ăn mòn trong thử nghiệm phun muối lớn hơn hoặc bằng 1000 giờ và thử nghiệm độ mòn mỏi yêu cầu thanh đàn hồi không bị mòn rõ ràng trong các chu kỳ tải xen kẽ 1 × 10⁷. Tiêu chuẩn chấp nhận dựa trên TB/T 3395-2015. Tỷ lệ chất lượng kiểm tra bề ngoài phải là 100% và tỷ lệ chất lượng kiểm tra độ dày màng và hiệu suất phải lớn hơn hoặc bằng 98%. Các thanh đàn hồi không đủ tiêu chuẩn cần được xử lý lại bề mặt cho đến khi đạt tiêu chuẩn.