Køreplan for jernbanematerialeopgradering og hærdningsteknologi
Hvilke typer jernbanestrækninger er de almindelige indenlandske jernbanematerialer U71Mn, U75V og U78CrV egnede til?
U71Mn er en almindelig perlitisk skinne med moderat styrke og modne fremstillingsprocesser. Det er meget udbredt i konventionelle jernbaner, stationsspor og sekundære linjer på grund af dets lave omkostninger, lette svejsning og lette vedligeholdelse. U75V er en høj-perlitskinne med markant forbedret trækstyrke og slidstyrke. Det er velegnet til hovedlinjer med høj-hastighed, tunge-transportlinjer, lange stigninger og sektioner med tætte kurver og er i øjeblikket det mest almindelige materiale til-højhastigheds- og konventionelle hovedlinjer i Kina. U78CrV er en mikrolegeret forstærket skinne med tilføjelse af elementer som krom og vanadium for at forfine kornet, hvilket yderligere forbedrer dets styrke, sejhed, udmattelsesbestandighed og korrugeringsbestandighed. Den er velegnet til tunge-togstrækninger, små-radiuskurver, høje-slidsektioner, lange broer og tunnelsektioner.
Hvad er de centrale tekniske midler til at forstærke og hærde skinner?
Den ene er mikrolegering, som bruger sporstoffer som vanadium, niobium, titanium og krom til at forfine kornet, forbedre styrke og sejhed og samtidig sikre svejsbarhed. For det andet er kontrolleret rulning og afkøling afgørende. Præcis kontrol af temperatur, deformation og afkølingshastighed under valsning optimerer perlit lamelafstand, hvilket resulterer i en ensartet indre struktur og rimelig restspænding i skinnen. For det tredje hærder bratkøling og temperering i fuld-længde skinnehovedet, hvilket forbedrer overfladens hårdhed og slidstyrke, samtidig med at kernens sejhed sikres og sprøde brud forhindres. For det fjerde forbedrer overfladeforstærkningsteknikker, såsom slukning af skinnehoved i fuld-længde, belægningsforstærkning og ionimplantation, slidstyrke, afskalningsmodstand og kontakttræthedsmodstand. For det femte reducerer ren stålsmeltning svovl, fosfor, gasser og indeslutninger, minimerer interne defekter og forbedrer udmattelseslevetiden.
Hvorfor skal tunge-trækstrækninger bruge skinner med høj-slidstyrke-?
Tunge-tog har tunge aksler, høj trafiktæthed og hjul-skinnekontaktbelastning, der langt overstiger almindelige strækninger. Almindelige skinner er tilbøjelige til defekter såsom knusning af skinnehoved, sideslid, korrugering, afskalning og udmattelsesrevner. Høj-slidstærke-skinner har højere hårdhed, mere stabil struktur og stærkere modstandsdygtighed over for kontakttræthed, hvilket reducerer slidhastigheden betydeligt, forlænger slibecyklusserne og reducerer hyppigheden af udskiftning af skinner, hvilket i høj grad reducerer linjens samlede levetid-cyklusomkostninger. I mellemtiden kan skinner med høj-styrke i bremse-, start- og hældningssektioner modstå større forskydnings- og langsgående kræfter, hvilket reducerer risikoen for klemning af skinneenden og plastisk deformation.
Hvilke former for skinnekontakttræthedsskader er der, og hvad er forebyggelses- og kontrolforanstaltningerne?
Kontakttræthed viser sig hovedsageligt som fisk-skælrevner, afskalning og kerneskade på skinnehovedets overflade, forårsaget af gentagne høje belastninger på hjulet og skinnen. Revneudbredelse fører let til skinnebrud. Forebyggelses- og kontrolforanstaltninger omfatter: valg af skinner med høj-styrke,-slidstyrke; forbedring af skinnenes glathed og reduktion af lokal stresskoncentration; implementering af forebyggende slibning for at eliminere overflademikro-revner og spændingskoncentrationspunkter; styring af hjuldiameterforskel og hjulpolygonalitet for at reducere hjul-skinnepåvirkning; forbedring af matchningen af sporelasticitet og stivhed for at reducere dynamisk stress; og styrkelse af fejldetektion for at opdage og behandle indre kerneskader tidligt.
Hvilken indflydelse har opgradering af skinnematerialer på bærende komponenter?
Øget skinnestyrke, hårdhed og stivhed vil ændre spændingstilstanden for fastgørelseselementer, puder og sveller. Typisk kræves samtidige opgraderinger: fastgørelseselementer med højere klemkraft, fjederclips med stærkere udmattelsesmodstand, skinnepuder med høj belastnings--bæreevne og slagfasthed, forstærkede forankringssystemer og højere--forbindelsesbolte og fiskeplader. Hvis skinnerne opgraderes, men tilbehøret ikke er det, vil der opstå en kæde af fejl, såsom brud på fastgørelseselementer, knusning af puder, løsnelse af bolte og beskadigelse af svelle. Derfor skal skinner og tilbehør opgraderes systematisk og synkront.