Povezava med porazdelitvijo trdote železnice in odpornostjo na obrabo
- Kakšne so značilnosti porazdelitve trdote v različnih delih železniške glave?
Trdota glave tirnice se postopoma zmanjšuje s površine v notranjost, kar tvori razumen gradient. Trdota tekalne glave (del v stiku s kolesom) je najvišja, običajno 300 - 380 Hb, da se upira obrabi kolesa. 5 - 10 mm znotraj železniške glave, trdota pade na 280 - 320 HB, kar zagotavlja določeno žilavost, da se izognete zlomu udarca. Trdota obeh strani glave tirnice je nekoliko nižja od tekalne plasti, na splošno 260 - 300 HB, uravnoteži odpornost proti obrabi in zahteve proti stranski obrabi. Ta porazdelitev je v skladu z značilnostmi stresa za stik s kolesom in železnico.
- Kako zaznati porazdelitev trdote železniške glave?
Prenosni tester za trdoto Leeb se običajno uporablja za testiranje na mestu. Več meritev se izvede na različnih položajih na površini glave tirnice (tekalni center, obe strani) in izračunana je povprečna vrednost. V laboratoriju lahko za rezanje vzdolž odseka glave železnice uporabimo tester mikrovarnosti, izmerite vrednosti trdote v različnih globinah in narišete krivuljo porazdelitve trdote. Med testiranjem se je treba izogniti oksidni plasti in dekarrizirani plasti na površini glave tirnice, da se zagotovi natančne podatke, z vsaj 3 točkami testiranimi na meter tirnice.
- Kakšen vpliv ima neenakomerna porazdelitev trdote železniške glave na uporabo železnice?
Neenakomerna porazdelitev trdote bo vodila do prekomerne lokalne obrabe železniške glave, kar bo povzročilo neenakomerno obrabo. Na primer, če je trdota določene točke na tekalni plasti nizka, bo ta položaj najprej nosil v depresijo, kar vpliva na gladkost stika s kolesom in železnico. Nerazumni gradient trdote (na primer preveč trda površina in premeha v notranjosti) bo postala površina glave tirnice nagnjena k razpokom, kar lahko po širitvi privede do glave železnice 崩裂 po širitvi, skrajša življenjsko dobo železniške storitve in poveča stroške vzdrževanja.
- Kakšne so razlike v porazdelitvi trdote železniške glave med nacionalnimi in tujimi standardnimi tirnicami?
Nacionalne standardne tirnice (na primer U71MN) imajo bolj uravnoteženo porazdelitev trdote glave železnice, pri čemer je trdota plasti večinoma 300 - 350 HB in nežna sprememba gradienta, ki se prilagaja domačemu mešanemu prometnemu obremenitvi. Nekateri modeli tujih standardnih tirnic (na primer UIC60) imajo večjo trdoto tekalne plasti (350 - 380 HB), vendar se notranja trdota hitro zmanjšuje, primerna za čiste tokostne težke črte z izjemno odpornostjo na obrabo, vendar nekoliko manjšo žilavost, ki jo je treba izbrati glede na vrsto črte.
- Kako prilagoditi porazdelitev trdote železniške glave skozi proizvodne procese?
Z nadzorom postopka gašenja glave tirnice in prilagajanjem temperature in hitrosti dušila je mogoče spremeniti površinsko trdoto (na primer povišanje temperature dušila za povečanje površinske trdote). Temperatura kaljenja vpliva na gradient trdote. Višja temperatura kaljenja bo zmanjšala površinsko trdoto, vendar bo gradient bolj nežen. Optimizacija deformacije glave tirnice med postopkom valjanja lahko tudi izboljša zrno in posredno prilagodi porazdelitev trdote, da ustreza oblikovalskim zahtevam.