Nima uchun 115LB Rail uchun issiqlik bilan ishlov berish juda muhim?
Temir yo'l infratuzilmasida115 LB temir yo'l-odatda 115RE temir yoʻli (yoki maʼlum standart konventsiyalar boʻyicha TR57)-ogʻir yuk tashish yoʻnalishlari, magistral tranzitlar va sanoat logistikasi uchun muhim vosita boʻlib xizmat qiladi. Nominal og'irligi 115 lb / yd (taxminan 56,9 kg / m) bo'lgan ushbu profil tizimli samaradorlikni vaznni optimallashtirish bilan muvozanatlash uchun ishlab chiqilgan.
Biroq, zamonaviy o'q yuklari 25-30 metrik tonnadan oshgani va harakat chastotalari ortib borayotganligi sababli, issiq haddelenmiş uglerodli po'lat relslarning mexanik chegaralari doimiy ravishda ularning chegaralariga suriladi. Ushbu yuqori{4}}stressli sharoitlarda issiqlik bilan ishlov berish ixtiyoriy yangilanish emas, balki ishlab chiqarishda muhim bosqichga aylanadi. Ushbu maqolada 115RE temir yo'l profillari uchun issiqlik bilan ishlov berish muhim ahamiyatga ega bo'lgan metallurgiya va muhandislik sabablari tahlil qilinadi.
115LB Rail (115RE) texnik xususiyatlarini tushunish
Issiqlik bilan ishlov berish jarayonini o'rganishdan oldin, Amerika temir yo'l muhandisligi va texnik xizmat ko'rsatish-yo'l uyushmasi (AREMA) tomonidan belgilangan 115RE temir yo'l profilining jismoniy xususiyatlarini ko'rib chiqish muhimdir. Ushbu standart og'ir{4}}tashuvchi temir yo'lning o'lchamlari aniq belgilangan:
- Temir yo'l balandligi:168,3 mm (6-5/8 dyuym)
- Baza kengligi:139,7 mm (5-1/2 dyuym)
- Bosh kengligi:69,1 mm (2-23/32 dyuym)
- Veb qalinligi:15,9 mm (5/8 dyuym)
- Standart massa:56,9 kg/m2
| Temir yo'l turi | Standart | Olchamlari mm | Chelik darajasi | Massa M | |||
| Balandligi | Baza kengligi | Boshning kengligi | Veb qalinligi | kg/m | |||
| 115RE | AREMA | 168.3 | 139.7 | 69.1 | 15.9 | IS/SS/HH | 56.9 |
115LB temir yo'lning geometriyasi g'ildirak yuklarini plitalar va balastlar orqali pastga taqsimlash uchun optimallashtirilgan. Biroq, rels boshining-eng yuqori-usti-to'g'ridan-to'g'ri, haddan tashqari dumaloq aloqa sodir bo'ladigan joydir. Bu kontakt temir yo'l boshini issiqlik bilan ishlov berish-yo'l xavfsizligi va uzoq umr ko'rish uchun muhim bo'lgan asosiy sababdir.
Nozik pearlit va martensit
Reylarni issiqlik bilan ishlov berish haqida gap ketganda, keng tarqalgan noto'g'ri tushuncha shundaki, material yuqori mustahkamlikdagi asbob po'latlariga o'xshash martensitik holatga qadar qattiqlashishi kerak. Biroq, temir yo'l metallurgiyasida to'liq martensitli strukturadan qochish kerak, chunki u juda mo'rt va dinamik ta'sir ostida to'satdan halokatli sindirishga moyil.
Buning o'rniga, issiqlik bilan ishlov berishning-ayniqsa, boshni qattiqlashishi (HH)-ning asosiy maqsadi yuqori darajada tozalangan, ultra-nozik marvarid mikroyapiga erishishdir. Pearlit yumshoq, egiluvchan ferrit va qattiq, aşınmaya bardoshli sementitning o'zgaruvchan lamellaridan (mikroskopik plitalar) iborat. Po'lat ostenitik harorat oralig'idan (taxminan 800 darajadan 900 darajagacha) yuqori darajada boshqariladigan, tezlashtirilgan tezlikda sovutilganda, bu lamellar orasidagi masofa kamayadi. Pearlit oralig'i qanchalik nozik bo'lsa, oqish kuchi va aşınma qarshiligi shunchalik yuqori bo'ladi, shu bilan birga mukammal sinish chidamliligi va egiluvchanligi saqlanib qoladi.
115LB temir yo'l uchun issiqlik bilan ishlov berish juda muhim bo'lgan asosiy sabablar
1. Aşınma va aşınma qarshiligini maksimal darajada oshirish
Egri yoʻllarda, ogʻir{0}}yuk tashish liniyalarida va togʻ-kon ishlarida gʻildirak troyniklari va rels boshi orasidagi lateral kuchlar kuchli eskirishga olib keladi. Odatda 310 HB dan katta yoki teng sirt qattiqligini ko'rsatadigan standart quvvat (SS) 115RE temir yo'l temir yo'li doimiy abraziv sharoitlarda nisbatan tez eskirishi mumkin. Ixtisoslashtirilgan boshni qattiqlashtirish jarayonlari orqali rels boshining qattiqligi 370 HB dan yuqori yoki unga tenglashtiriladi. Moddiy yo'qotishning bunday qisqarishi temir yo'lning xizmat qilish muddatini to'g'ridan-to'g'ri uzaytiradi va uni yo'lda uzoqroq ushlab turadi.
2. Rolling kontakt charchoqni inhibe qilish (RCF)
Rolling kontakt charchoq g'ildirak{0}}temiryo'l interfeysida hosil bo'ladigan tsiklik kesish kuchlanishlari tufayli yuzaga keladi. RCF bosh tekshiruvlari, qobiqlar va progressiv ichki ko'ndalang nuqsonlar kabi sirt nuqsonlari sifatida namoyon bo'ladi. Boshqariladigan issiqlik bilan ishlov berish natijasida hosil bo'lgan nozik perlitli tuzilmalar relsning kontakt yuzasida plastik oqimga chidamliligini oshiradi, mikro-yoriqlar boshlanishini kechiktiradi va yoriqlar tarqalish tezligini sekinlashtiradi.
3. Jiddiy plastik deformatsiyaning oldini olish
Yuklangan yuk vagonlari standart relslar-bo‘ylab harakatlansa, vertikal kontakt kuchlanishlari standart mustahkamlikdagi uglerodli po‘latdan-o‘tish kuchidan osongina oshib ketishi mumkin (bu taxminan 74,0 ksi dan katta yoki unga teng). Bu temir yo'l boshidagi metallning o'lchov burchagi yoki maydon tomoniga "oqishi" yoki plastik deformatsiyasiga olib keladi. Issiqlik bilan ishlov berilgan bosh qotib qolgan (HH) relslar oqish quvvatini 120,0 ksi dan ortiq yoki teng darajaga ko'taradi va bu deformatsiyaga yuqori o'q yuklari ostida qarshilik ko'rsatish uchun zarur bo'lgan struktura yaxlitligini ta'minlaydi.
4. Zararli qoldiq stresslarni bartaraf etish
Standart relslarni aylantirish va sovutish jarayonida qalin rels boshi, ingichka to'r va keng taglik o'rtasidagi notekis sovutish tezligi ichki qoldiq stresslarning yuqori darajasini yaratadi. Nazorat qilinmagan kuchlanish kuchlanishlari to'rning erta yoriqlariga olib kelishi yoki charchoq yoriqlarini yomonlashtirishi mumkin. Nozik issiqlik bilan ishlov berish, normalizatsiya qilish va keyinchalik boshqariladigan temperatura mikroyapılarni barqarorlashtiradi, qoldiq stresslarni xavfsiz darajaga moslashtiradi va kamaytiradi. Ushbu stressni boshqarish, shuningdek, termit yoki cho'pni payvandlash kabi dala operatsiyalari paytida relsning payvandlanishini ham yaxshilaydi.
Mexanik ishlashni taqqoslash (AREMA standartlari)
Quyidagi jadvalda AREMA koʻrsatmalariga muvofiq standart, oraliq va issiqlik bilan ishlov berilgan-115LB relslar oʻrtasidagi mexanik xususiyatlardagi farqlar koʻrsatilgan:
| Chelik toifasi | Minimal Brinell qattiqligi (HB) | Min. Kuchlanish kuchi (ksi) | Min. Hosildorlik kuchi (ksi) | Min. Cho'zilish (% 2 dyuym) |
|---|---|---|---|---|
| Standart quvvat (SS) | 310 dan katta yoki teng | 142,5 dan katta yoki teng | 74,0 dan katta yoki unga teng | 10% dan katta yoki teng |
| O'rta kuch (IS) | 350 dan katta yoki teng | 155,0 dan katta yoki unga teng | 105,0 dan katta yoki unga teng | 10% dan katta yoki teng |
| Qattiqlashtirilgan bosh (HH) | 370 dan katta yoki unga teng | 171,0 dan katta yoki unga teng | 120,0 dan katta yoki unga teng | 10% dan katta yoki teng |
115RE temir yo'l uchun umumiy issiqlik bilan ishlov berish texnologiyalari
- -Chiziq issiqlik bilan ishlov berishda (HH):Temir yo'l boshi prokat tegirmonining qoldiq issiqligi yordamida tez va uzluksiz sovutiladi, odatda yuqori darajada boshqariladigan havo-to'lqinli söndürme tizimlari bilan. Bu yuqori energiya-tejamkor va qattiqlikning chuqur kirib borishini ta'minlaydi.
- Off-Issiqlik bilan ishlov berish:Tayyor prokatni sovutishga ruxsat beriladi, keyin induksion isitish orqali yoki gaz pechlarida austenitizatsiya haroratiga qadar isitiladi. Keyin rels boshi yuqori tezlikdagi havo yoki polimer söndürücüler- bilan sovutiladi.
- Normallashtirish:Butun rels profilini kritik haroratdan yuqori qizdirish, so‘ng{0}}po‘latning don strukturasini yaxshilash va taglik, to‘r va bosh bo‘ylab bir xil mustahkamlikni ta’minlash uchun harakatsiz havo bilan sovutish.
Xulosa
Standart{0}}kuchli 115RE (TR57) rels-kam harakatlanuvchi tarmoq liniyalari yoki barqaror hovli operatsiyalari uchun mos bo'lsa-da, issiqlik bilan ishlov berish yuqori-stressli relsli yo'laklar uchun muhim talab hisoblanadi. Mikro tuzilmani o'ta nozik marvarid holatiga-takomillashtirish orqali boshning qattiqlashishi 115 funt/yd relsni og'ir yuk tashishlarga bardosh berish, eskirishni kamaytirish va uzoq-muddatli texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirish uchun zarur bo'lgan qattiqlik, yuqori oqish kuchi va sinish chidamliligini ta'minlaydi. Temiryo‘l operatorlari o‘z liniyalarining ishlash siklini optimallashtirishni maqsad qilgan holda, issiqlik bilan ishlov berilgan rels-ni tanlash muhim muhandislik masalasidir.
Tez-tez so'raladigan savollar (FAQ)
1-savol: Qattiqlashtirilgan 115 LB rels-boshining-barcha kesmasi-qattiqlashtirilganmi?
Yo'q. Odatda, faqat rels boshi (yuqori qismi va yuqori{1}}yan o'lchov burchaklari) bosh-qattiqlashuv jarayonida tez boshqariladigan sovutishdan o'tadi. Bu dinamik egiluvchanlikni yaxshiroq o‘zlashtirish uchun to‘r va poydevorning egiluvchanligi va pishiqligini saqlab qoladi, shu bilan birga, poyezd g‘ildiraklari bilan o‘zaro aloqada bo‘lgan boshda-o‘ta aşınmaya bardoshli qobiq hosil qiladi.
2-savol: Nima uchun issiqlik bilan ishlov berilgan relslarda martensitdan-yaxshi pearlit afzalroq?
Martensit o'ta qattiq bo'lsa-da, og'ir, yuqori tezlikdagi dinamik g'ildirak yuklari ostida juda mo'rt bo'lib, uni to'satdan mo'rt sinishlarga juda sezgir qiladi. Nozik pearlit yuqori qattiqlikni (ixtisoslashtirilgan sinflarda 390-400 HB gacha) ta'minlovchi optimal metallurgiya balansini ta'minlaydi, shuningdek, mukammal sinish chidamliligi va yuvarlanma charchoqqa chidamliligi bilan birga keladi.
3-savol: Issiqlik bilan ishlov berilgan TR57 profilini-dalada payvandlash mumkinmi?
Ha. Issiqlik bilan ishlov berilgan relslar muntazam ravishda termit (alyuminotermik) payvandlash yoki mobil fleshli payvandlash yordamida-payvandlanadi. Biroq, payvandlashdagi issiqlik issiqlikdan ta'sirlangan -Zonadagi (HAZ) tozalangan mikro tuzilmani vaqtincha o'zgartirib, mahalliy qattiqlikni pasaytiradi. Ba'zan payvand choki bo'ylab qisman bosh qattiqligini tiklash uchun-payvandlashdan keyin ixtisoslashtirilgan sovutish muolajalari qo'llaniladi.
4-savol: Issiqlik bilan ishlov berilgan AREMA 115RE temir yoʻl-toʻgʻridan-toʻgʻri ishlashning umumiy narxini qanday kamaytiradi?
Issiqlik bilan ishlov berilgan 115RE relslar{0}}standart prokatli relslarga nisbatan yuqori boshlang‘ich material narxiga ega bo‘lsa-da, ular relslarni silliqlash, payvand choklarini ta’mirlash va yo‘lni muddatidan oldin almashtirish chastotasini keskin kamaytiradi. Og'ir tirbandlik sharoitida qattiqlashtirilgan rels-standart karbonli po'lat relsga qaraganda 2-3 baravar ko'proq xizmat qilishi mumkin, bu esa uzoq muddatli texnik xizmat ko'rsatish va kapital almashtirish xarajatlarini- kamaytiradi.