Anyagmódosítás és korrózióállóság-erősítő technológia a rugós kapcsok különböző korrozív környezeteihez
Mi az ötvözetelemek finomhangolása{0}}a 60Si2MnA rugalmas szalagalapanyaghoz?
A 60Si2MnA rugalmas szalagalapanyag ötvözetelemeinek finomhangolásának iránya a szilárdság, a szívósság és a fáradtságállóság javítása. A lényeg a szilícium-, mangán-, króm-, foszfor-, kén- és egyéb elemek pontos beállítása, a finom-hangolási tartomány pedig szigorúan a nemzeti szabványon belül van szabályozva. A szilícium a rugóacél rugalmasságának és szilárdságának javítására szolgáló alapelem. A hagyományos 60Si2MnA szilíciumtartalma 1,50%-2,00%. Finom-hangolás után a szilíciumtartalmat 1,80%-2,00%-ra szabályozzák, ami tovább javítja az acél edzhetőségét, miközben biztosítja a rugalmasságot, így a rugalmas szalag általános teljesítménye egyenletesebb lesz az edzés után. A mangán javíthatja az acél szilárdságát és kopásállóságát. A hagyományos 0,60%-0,90% 0,70%-0,90% finomhangolású, ami javítja a rugalmas szalag deformációgátló képességét, és alkalmazkodik a nagy teherbírású vonalak nagy terhelési hatásához. Megfelelő mennyiségű krómot (0,10%-0,20%) adunk hozzá. A króm karbidokat képezhet az acélban lévő szénnel, finomítja a szemcséket, javítja a rugalmas szalag szívósságát és fáradtságállóságát, és elkerülheti a mikrorepedések kialakulását az elasztikus szalagban rezgésterhelés hatására. Ugyanakkor a káros elemek, például a foszfor és a kén tartalmát szigorúan csökkentik, a foszfortartalmat 0,010% vagy annál kisebb értékre, a kéntartalmat pedig 0,008% vagy annál kisebb értékre szabályozzák, amely jóval alacsonyabb, mint a 0,025% vagy annál kisebb nemzeti szabvány követelmény, ami a káros elválasztást és a szemcsésedést csökkenti. a rugalmas szalagból. Ezeknek az ötvözetelemeknek a finomhangolása nem egyetlen beállítás, hanem több elem együttes optimalizálása, megvalósítva a szilárdság, a szívósság és a fáradtságállóság átfogó javítását abból a feltevésből, hogy a 60Si2MnA magteljesítménye nem változik.
Milyen eljárásokat alkalmaznak elsősorban a rugalmas szalag alapanyag metallográfiai szerkezetének optimalizálására?
A rugalmas szalag alapanyagának metallográfiai szerkezetének optimalizálása főként három alapvető folyamatot alkalmaz: gömbölyű izzítást, izotermikus kioltást és alacsony hőmérsékletű temperálást. A három eljárás egymással együttműködve optimalizálja az alapanyag metallográfiai szerkezetét egyenletes temperált troostittá és javítja az átfogó mechanikai tulajdonságokat. A szferoidizáló lágyítás a metallográfiai optimalizálás előkezelési eljárása. A 60Si2MnA köracélt 780-800 fokra hevítik, 3-4 órán keresztül melegen tartják, majd lassan lehűtik, így az acél perlitszerkezete gömbölyűvé válik, így egyenletes gömb alakú perlit keletkezik, ami csökkenti az acél keménységét, javítja a plaszticitást és a hideghajlítási folyamatokat. repedések az alakítás során. Az izotermikus kioltás a mag megerősítési folyamata. Miután a nyersdarabot szferoidizáló izzítás után 850-880 fokra felmelegítik ausztenitizáláshoz, gyorsan 260-280 fokos nitrátfürdőbe teszik izotermikus hűtésre, így az ausztenit alsó bainitté alakul. Az alsó bainit szerkezet nagy szilárdsággal és nagy szívóssággal is rendelkezik, és a rugalmas szalag ismételt rezgésterhelést képes viselni fáradásos törés nélkül. Az alacsony hőmérsékletű temperálás egy későbbi stabilizációs folyamat. Az izoterm kioltás után az elasztikus szalagot 200-220 fokra melegítjük, 2 órán át melegen tartjuk, majd levegővel lehűtjük, így az alsó bainit szerkezetet temperált troostittá alakítjuk, kiküszöböljük a belső feszültséget, stabilizáljuk a rugalmas szalag méretét és teljesítményét, valamint elkerüljük a rugalmas szalag deformálódását a belső feszültségleadás miatt. A három folyamat hőmérsékletét és tartási idejét pontosan szabályozni kell. A hőmérséklet eltérése vagy az elégtelen tartási idő egyenetlen metallográfiai szerkezethez vezet, és befolyásolja a rugalmas szalag végső teljesítményét.
Mi az elasztikus csíkok korrózióállóságának erősítésének alapvető folyamata a part menti, nagy-sótartalmú környezetben?
Az elasztikus csíkok korrózióállóságának erősítésének fő folyamata tengerparti, magas-sós permetezési környezetben a kétrétegű felületkezelési folyamat, a „dacromet bevonat + zárt bevonat” alkalmazása. Ez az eljárás hatékonyan képes elkülöníteni a sópermetben lévő kloridionokat attól, hogy érintkezzenek a rugalmas szalag alapanyagával, és javítható a lyuk- és réskorrózióval szembeni ellenállás. A Dacromet bevonat az első védőréteg. A rugalmas csíkot cinkporból, alumíniumporból, kromátból stb. álló dacromet bevonófolyadékba merítik. Sütés és kikeményedés után 8-10 μm vastag ezüst-szürke bevonat képződik a rugalmas szalag felületén. A bevonatban lévő cinkpor egy feláldozó anód, amely először korrodálódik, hogy megvédje az alapanyagot. Az alumíniumpor finomíthatja a bevonat szerkezetét és javíthatja a bevonat tömörségét. A kromát passzivációs filmet képezhet, hogy tovább fokozza a korróziógátló hatást. A zárt bevonat a második védelmi réteg. A dacromet bevonat felületére 2-3μm vastagságú szerves tömítőanyagot permeteznek. A tömítőanyag kitöltheti a dacromet bevonat apró pórusait, varratmentes védőfóliát képezhet, teljesen elszigeteli a kloridionok, a víz és az alapanyag közötti érintkezést, és nagymértékben javítja a bevonat sópermettel szembeni ellenállását. Ugyanakkor a rugalmas csíkot alaposan zsírtalanítják, rozsdamentesítik és foszfátozzák a bevonat előtt, hogy biztosítsák az alapanyag felületének tisztaságát, javítsák a bevonat és az alapanyag közötti kötési szilárdságot, és elkerüljék a bevonat leesését. Az ezzel az eljárással kezelt rugalmas szalag több mint 1000 órán keresztül átmegy a semleges sópermet teszten vörösrozsda nélkül, több mint 15 évig stabilan szolgálhat magas sótartalmú tengerparti környezetben, és a korrózióállósági élettartama kétszeresére nő a hagyományos tűzihorganyzott rugalmas szalaghoz képest.
Mi a különbség a rugalmas szalagok korrózióállósági folyamatában a belterületi nedves és bányászati poros környezet között?
A rugalmas szalagok korrózióállósági folyamatában a belterületi nedves és bányászati poros környezet közötti különbség három vonatkozásban tükröződik: felületkezelési módszer, bevonat keménység és védelmi fókusz. Mindegyik különböző módon van kialakítva a környezet korróziós jellemzőinek megfelelően, és pontosan alkalmazkodik a különböző környezetek igényeihez. A belterületi nedves környezetben a korrózió magja a víz és a levegő érintkezése által okozott elektrokémiai korrózió, nyilvánvaló koptató hatás nélkül. A korrózióállósági eljárás az "elektrogalvanizálás + színpassziválás" eljárást alkalmazza. Az elektrogalvanizálás 10-12 μm vastag cinkréteget képez a rugalmas szalag felületén, hogy megvédje az alapanyagot az áldozati anódon keresztül. A színpassziválás színpassziváló filmet képez a cinkréteg felületén, amely lezárja a cinkréteg pórusait és javítja a nedves korrózióval szembeni ellenállást. Ennek az eljárásnak mérsékelt költsége van, a korróziógátló hatás{11}}eleget tesz a szárazföldi nedves környezet igényeinek, a bevonat felülete pedig sima és nehezen szívja fel a vizet. A bányászati poros környezetben a korrózió nemcsak a nedvesség okozta elektrokémiai korróziót foglalja magában, hanem a porszemcsék és a rugalmas szalag felülete közötti súrlódás okozta kopást is. A védelem középpontjában a „korrózió elleni{17}+kopásállóság” áll. A korrózióállósági eljárás a "termikus porlasztásos cink + kerámia bevonat" eljárást alkalmazza. A hőpermetezésű cink 15-20 μm vastagságú cinkréteget képez a rugalmas szalag felületén a korrózió elleni -védelem érdekében. A kerámia bevonat 5-8μm vastagságú alumínium-oxid kerámia bevonatot képez a cinkréteg felületén. A kerámia bevonat keménysége meghaladja a HV800-at, amely hatékonyan ellenáll a porszemcsék kopásának, és megakadályozza, hogy a cinkréteg elveszítse korróziógátló hatását a kopás és a leesés következtében. Ezenkívül a bányászati rugalmas szalagok bevonatragasztási szilárdságának nagyobbnak kell lennie. Az elasztikus szalag felületét a bevonatolás előtt homokfúvással és érdesítéssel kell ellátni, hogy javítsuk a bevonat és az alapanyag közötti kötőerőt, míg a belső rugalmas szalagok csak hagyományos foszfátozást igényelnek. A két eljárás adaptációja lehetővé teszi, hogy a rugalmas szalag egyensúlyt érjen el a korrózióvédelem és a teljesítmény között a különböző környezetekben, elkerülve a túlzott védelem okozta költségpazarlást.
Milyen szinergikus hatásai vannak az anyagmódosításnak és a rugalmas szalagok felületi korrózióállóságának erősítésének?
A rugalmas szalagok anyagmódosítása és felületi korrózióállóság-erősítése egymástól függetlenül nem létezik, és a kettő nagyfokú szinergikus hatást mutat. A lényeg az "alapanyag teljesítményének javítása, mint alap és a felületvédelem, mint garancia", amelyek együttesen javítják a rugalmas szalagok átfogó szolgáltatási teljesítményét. Az anyagmódosítás javítja a rugalmas szalagalapanyag szilárdságát, szívósságát és fáradásállóságát az ötvözetelemek finom-hangolása és a metallográfiai szerkezet optimalizálása révén, lehetővé téve, hogy a rugalmas szalag elbírja a vonal ismétlődő rezgésterhelését, és elkerülje az elégtelen alapanyag-teljesítmény miatti kifáradási törést, ami stabil alapanyag-alapot biztosít a felületi korrózióhoz. Ha maga az alapanyag gyenge szilárdságú, és vibráció hatására mikrorepedések keletkeznek, az a bevonat megrepedéséhez és a korróziógátló hatás elvesztéséhez vezet. A felületi korrózióállóság erősítése differenciált felületkezelési eljárásokkal elszigeteli a korrozív közeg és az alapanyag érintkezését, védi az alapanyag metallográfiai szerkezetét és ötvözet-összetételét a korróziótól, elkerüli az alapanyag szilárdságának és szívósságának korrózió miatti csökkenését, valamint biztosítja, hogy az anyagmódosítás hatása hosszú ideig fennmaradjon. Felületvédelem nélkül a módosított alapanyag a korrozív környezetben gyorsan rozsdásodik, kiváló mechanikai tulajdonságai nem érvényesíthetők. Ugyanakkor az elasztikus szalag felületi keménysége az anyagmódosítás után javul, ami növelheti a bevonattal járó kötési erőt, és elkerülhető, hogy a bevonat leessen az alapanyag vibrációs terhelés hatására bekövetkező deformációja miatt. A felületi bevonat megléte csökkentheti a rugalmas szalag felületén a feszültségkoncentrációt és tovább javíthatja a rugalmas szalag fáradásállóságát. Ezenkívül a kettő szinergetikus hatása lehetővé teszi, hogy a rugalmas szalag egyidejűleg megfeleljen a mechanikai tulajdonságok és a korrózióállóság követelményeinek különböző munkakörülmények között és korrozív környezetben, jelentősen meghosszabbítja a rugalmas szalag élettartamát, csökkenti a karbantartás és csere gyakoriságát, valamint csökkenti a pálya üzemeltetési költségét.