Nacionalna standardna tehnologija za nadzor globine utrjene plasti glave tirnice in shema prilagajanja tirnice
Kakšen je osnovni postopek nadzora globine utrjene plasti na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic?
Osnovni postopek nadzora globine utrjene plasti na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic jesrednje{0}}frekvenčni postopek indukcijskega kaljenja, ki z nastavitvijo števila obratov indukcijske tuljave, frekvence toka in hitrosti hlajenja pri kaljenju doseže natančen nadzor globine utrjene plasti. Pred kaljenjem je treba glavo tirnice predhodno segreti na 300-350 stopinj, pri čemer je odstopanje temperature predgretja nadzorovano znotraj ±10 stopinj, da se prepreči razpoke v utrjeni plasti, ki jih povzroči neenakomerno predgretje. Med stopnjo indukcijskega ogrevanja se površina glave tirnice segreje na 850-900 stopinj, čas ogrevanja pa je nadzorovan na 15-20 sekund, da se zagotovi enakomerna avstenitizacija površine glave tirnice. V fazi hlajenja je uporabljeno hlajenje z vodno meglo pod visokim{17}}tlakom, tlak hladilne vode je nadzorovan pri 0,8–1,2 MPa, smer toka vode pa je skladna s smerjo delovanja tirnice, da se zagotovi gladek prehod gradienta trdote s površine v notranjost utrjene plasti. Po kaljenju se izvede obdelava pri nizkotemperaturnem kaljenju, pri čemer je temperatura kaljenja 180-220 stopinj in čas kaljenja 30 minut, da se odpravi napetost pri kaljenju in preprečijo mikrorazpoke na glavi tirnice. S tem postopkom je mogoče globino utrjenega sloja na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic stabilno nadzorovati na 15-20 mm, trdota pa doseže HRC58-62, kar ustreza zahtevam za uporabo prog za težke razdalje.
Kakšne so različne zahteve glede globine utrjenega sloja na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic za proge z različno količino prometa?
Proge za-težki tovorni promet imajo velike osne obremenitve vlakov in velik obseg prometa, kar povzroča hitro obrabo-tirnic. Imajo najvišjo zahtevo glede globine utrjene plasti na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic, ki jo je treba nadzorovati pri 18-20 mm, širina prehodnega območja trdote med utrjeno plastjo in matriko pa mora biti večja ali enaka 5 mm, da se prepreči koncentracija napetosti, ki jo povzročijo nenadne spremembe trdote. Mešane potniške in tovorne proge imajo srednje velik obseg prometa, pogostost stika koles-tirnic pa je med progami za-težki-vleko in progami za navadne-hitrosti. Globino utrjenega sloja je treba nadzorovati pri 15-18 mm, trdota pa se vzdržuje pri HRC55-58, kar uravnoteži odpornost proti obrabi in odpornost proti utrujenosti. Običajne -hitre potniške proge imajo majhen obseg prometa, stabilne hitrosti obratovanja vlakov in majhno obrabo med kolesi in tirnicami, zato lahko utrjena plast debeline 12–15 mm izpolni zahteve glede uporabe, trdoto pa je mogoče ustrezno zmanjšati na HRC52–55, da se zmanjša tveganje krhkega loma tirnice. Na mestnih železniških tranzitnih progah vlaki pogosto začenjajo in ustavljajo ter imajo številne trke med kolesi in tirnicami. Globino utrjenega sloja je treba nadzorovati na 15-18 mm, površinska hrapavost utrjenega sloja pa mora biti Ra manjša ali enaka 0,8 μm, da se zmanjša koeficient kotalnega trenja kolo-tirnica. Posebne železniške proge imajo majhen obseg prometa in posamezne vrste vozil, globino utrjenega sloja pa je mogoče prilagodljivo prilagoditi glede na dejanski obseg prometa, običajno nadzorovano na 10–12 mm, da se zmanjšajo stroški proizvodnje tirnic.
Kakšne so metode zaznavanja globine utrjene plasti na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic?
Metode odkrivanja globine utrjene plasti na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic vključujejo predvsemmetalografska metoda, metoda gradienta trdote in metoda ultrazvočne detekcije. Metalografska metoda je najpogosteje uporabljena metoda odkrivanja brez povezave. Potrebno je vzeti vzorce iz glave tirnice, jih zbrusiti, polirati in razjedati, pod mikroskopom opazovati strukturno mejo med utrjeno plastjo in matrico ter neposredno izmeriti globino utrjene plasti z merilno natančnostjo ±0,5 mm. Metoda gradienta trdote meri trdoto točko za točko od površine do notranjosti na prerezu glave tirnice, nariše krivuljo gradienta trdote in vzame položaj, kjer trdota pade na HRC45, kot mejo globine utrjene plasti. Ta metoda lahko pridobi podatke o globini utrjenega sloja in porazdelitvi trdote, kar je podlaga za optimizacijo procesa. Ultrazvočna metoda odkrivanja je spletna ne-destruktivna metoda odkrivanja. Uporablja razliko v hitrosti širjenja ultrazvočnih valov v strukturah različnih trdot, skenira glavo tirnice s posebno sondo in zaznava globino utrjene plasti v realnem času. Ima visoko učinkovitost zaznavanja in je primeren za zaznavanje serij v proizvodnih linijah. Poleg tega jemetoda detekcije magnetnih delcevlahko uporabite za pomoč pri odkrivanju mikro-razpok znotraj utrjenega sloja, da zagotovite, da kakovost utrjenega sloja ustreza standardu. Med odkrivanjem je treba vzorčiti 3 tirnice za testiranje v vsaki seriji. Če je ena tirnica nekvalificirana, se izvede dvojno vzorčenje, da se zagotovi splošna kakovost izdelkov.
Kako rešiti problem neenakomerne globine utrjene plasti na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic?
Da bi rešili problem neenakomerne globine utrjenega sloja na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic, je treba najprej optimizirati parametre opreme za indukcijsko utrjevanje, da se zagotovi enakomerna reža med indukcijsko tuljavo in glavo tirnice, pri čemer je odstopanje reže nadzorovano v okviru ±0,5 mm, pri čemer se je treba izogniti lokalnemu neenakomernemu segrevanju, ki ga povzročajo prevelike ali premajhne reže. Drugič, prilagodite hladilni sistem za kaljenje in uporabite tehnologijo conskega hlajenja. Prilagodite tlak hladilne vode in kot pretoka vode glede na različne dele glave tirnice. Tlak hladilne vode na obeh straneh glave tirnice je lahko primerno višji od tistega na vrhu, da se zagotovi dosledna hitrost hlajenja vseh delov glave tirnice. Pred kaljenjem je treba površino tirnice očistiti, da odstranimo oksidne obloge in oljne madeže, stopnja čiščenja pa mora doseči Sa2,5, da preprečimo, da bi površinske nečistoče vplivale na učinke ogrevanja in hlajenja. Med proizvodnim procesom je treba spremljati temperaturo kaljenja in hitrost hlajenja v realnem času, uporabiti infrardeči termometer za spremljanje temperature ogrevanja glave tirnice na spletu in samodejno prilagoditi trenutno frekvenco, ko temperaturno odstopanje preseže ±20 stopinj. Poleg tega redno vzdržujte in zamenjajte indukcijsko tuljavo, da preprečite neenakomerno porazdelitev magnetnega polja zaradi staranja tuljave. Za tirnice z neenakomerno globino kaljenega sloja je mogoče uporabiti postopek lokalnega ponovnega{10}}kaljenja za izvedbo sekundarnega kaljenja na delih z nezadostno globino. Med ponovnim -kaljenjem je treba nadzorovati temperaturo in čas segrevanja, da se izognete prekrivanju območij s prvotno utrjeno plastjo, kar bo vplivalo na zmogljivost tirnice.
Kakšen je vpliv globine utrjene plasti na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic na stroške vzdrževanja proge?
Globina utrjenega sloja na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic neposredno vpliva na hitrost obrabe tirnice in s tem določa stroške vzdrževanja proge. Tirnice s kvalificirano utrjeno globino sloja imajo lahko življenjsko dobo več kot 10 let na težkih-tegovih. V tem obdobju je potrebno samo redno vzdrževanje brušenja, stroški enkratnega brušenja so nizki, cikel brušenja pa se lahko podaljša na 12 mesecev, kar močno zmanjša stroške dela in materiala za vzdrževanje. Če je globina utrjenega sloja nezadostna, se hitrost obrabe glave tirnice poveča, življenjska doba pa se lahko skrajša na manj kot 5 let. Ne samo, da mora pogosto zamenjati tirnice, kar poveča stroške nabave tirnic, ampak mora tudi skrajšati cikel brušenja na 3-6 mesecev, kar poveča pogostost vzdrževanja in stroške. Tirnice z neenakomerno globino kaljenega sloja so nagnjene k hudi lokalni obrabi, kar vodi do valovite obrabe na površini tirnice, kar zahteva ciljno brušenje in popravilo, kar povečuje dodatno vzdrževalno obremenitev. Poleg tega so tirnice z nezadostno globino utrjenega sloja nagnjene k razpokam zaradi utrujenosti, širjenje razpok pa lahko povzroči zlom tirnice, kar povzroči nesreče zaradi izpada proge in velike gospodarske izgube. Zato lahko razumno nadzorovanje globine utrjenega sloja na glavi tirnice nacionalnih standardnih tirnic učinkovito zmanjša stroške vzdrževanja proge v življenjskem ciklu in izboljša gospodarnost delovanja proge.