Az anyag, a hőkezelési folyamat és a nyomólemezek fáradtságállósága közötti kapcsolat
Mi a különbség az edzéssel és temperálással kezelt 45 #-os acél nyomólemezek fáradtságállóságában a normalizálással szemben?
A 45#-os acél nyomólemezek oltás és temperálás után szakítószilárdsága nagyobb vagy egyenlő, mint 600 MPa, ütőszilárdsága 30 J/cm² vagy nagyobb, kifáradási határa pedig nagyobb vagy egyenlő, mint 250 MPa. A normalizálás utániak szakítószilárdsága csak nagyobb vagy egyenlő 500 MPa, ütőszilárdsága legfeljebb 20 J/cm², és kifáradási határértéke kisebb vagy egyenlő, mint 180 MPa, a kifáradási ellenállás különbsége több mint 30%. A kioltás és a megeresztés egységes edzett szorbit szerkezetet képez 45 #-os acélból, amely egyesíti a nagy szilárdságot és a nagy szívósságot, és hatékonyan ellenáll a váltakozó vonatterhelések hatásának. A normalizált szerkezet perlit + ferrit, nem kellően szívós, így a fáradási repedések hajlamosak a feszültségkoncentrációs pontokon keletkezni, élettartama pedig csak 60%-a az edzett és temperált nyomólapokénak.
Milyen javító hatása van a felületi kioltási eljárásnak a 60Si2Mn nyomólemezek fáradásállóságára?
A felületi kioltás után a 60Si2Mn nyomólemezek felületi keménysége elérheti a HRC45{11}}50 értéket, sűrű martenzites szerkezetet képezve, és a kopásállóság több mint 2-szeresére javul. Ugyanakkor a felületi kioltás maradék nyomófeszültséget hoz létre a nyomólemez felületi rétegén, kiegyenlítve a vonatterhelések által keltett húzófeszültség egy részét, és 25-30%-kal növeli a kifáradási határt. A nagy felületi keménység ellenáll a sín súrlódási károsodásának, elkerülve a nyomólemez képlékeny deformációját, miközben a mag továbbra is megőrzi a temperált szorbit nagy szívósságát, megakadályozva a nyomólemez megrepedését ütési terhelés hatására. Ez a "kemény külső és szívós belső" szerkezeti jellemző a 60Si2Mn nyomólemezeket a legelőnyösebb választássá teszi a nehéz szállítási vonalakhoz.
Melyek a hőkezelés során a nyomólemezek "kioltó repedésének" fő okai, és hogyan lehet ezeket elkerülni?
A fő okok a következők: először is a túlzottan gyors fűtési sebesség, amely nagy hőmérséklet-különbséghez vezet a nyomólemez belső és külső része között, és túlzott hőterheléshez vezet; másodszor, a túlzottan gyors kioltó hűtési sebesség, ahol az ausztenit martenzitté történő átalakulásából származó szerkezeti feszültség meghaladja az anyag szakítószilárdságát; harmadszor, nincs letörés a nyomólemez éles sarkain és furatszélein, ami feszültségkoncentrációs pontokat képez. Elkerülési intézkedések: alkalmazzon lépcsőzetes fűtési folyamatot a hőmérséklet lassú növelése és a belső és külső hőmérséklet-különbség csökkentése érdekében; válasszon osztályozott oltóközeget (például nitrátfürdőt), hogy csökkentse a hűtési sebességet és a szerkezeti feszültséget; a nyomólemez megmunkálása során az éles sarkokon és a furatok szélein végezzen R 0,5 mm-nél nagyobb vagy azzal egyenlő letörést a feszültségkoncentrációs pontok kiküszöbölése érdekében.
Milyen szervizelési veszélyeket okoz a nyomólemezek nem minősített keménysége (túl magas vagy túl alacsony) hőkezelés után?
Ha a keménység túl magas (HRC＞55), a nyomólemez ridegsége jelentősen megnő, az ütőszilárdság több mint 40%-kal csökken, és rideg törés hajlamos a vonat ütközési terhelése során, különösen télen, alacsony hőmérsékletű környezetben, ahol nagyobb a törésveszély. Ha a keménység túl alacsony (HRC＜35), a nyomólemez szilárdsága és kopásállósága nem megfelelő, és a sín oldalirányú terhelése esetén plasztikus deformáció léphet fel, ami a nyomólemez és a sín közötti illeszkedési felületen "lépéshez" vezet, ami súlyosbítja a sín oldalirányú elmozdulását és a nyomtáv kiszélesedését. Mindkét helyzet lerövidíti a nyomólemez élettartamát, rontja a rögzítőrendszer stabilitását, és pályabiztonsági veszélyeket okoz.
Hogyan lehet gyorsan megítélni, hogy a nyomólemezek hőkezelési minősége megfelelő-e a helyszínen?
A helyszínen egy hordozható Rockwell keménységmérővel mérhető a nyomólemez felületi keménysége: a 45#-os acél edzett és edzett nyomólapok keménysége HRC22-28, a 60Si2Mn felületű-kioltott nyomólapok pedig HRC45-50 között kell hogy legyen. Ugyanakkor figyelje meg a nyomólemez felületi állapotát; nincs repedés, nincs oxidációs dekarbonizációs réteg és nincs deformáció. Ezen túlmenően a csapolásos módszer is alkalmazható: a kioltott és temperált nyomólapok mély hangzásúak, a felülethűtött nyomólapok pedig éles hangot adnak; a rekedt hang belső repedésekre utalhat. A tételes problémák esetén mintákat kell venni az ütésállósági vizsgálathoz, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a hőkezelés minősége megfelel a szolgáltatási követelményeknek.