Postopki površinske obdelave tirnic ter odpornost proti koroziji in obrabi
Katere so ključne tehnične točke postopka vročega-cinkanja za tirnice po nacionalnem standardu?
Postopek vročega-cinkanja tirnic po nacionalnem standardu mora strogo nadzorovati temperaturo cinkove kopeli in čas potopitve. Temperaturo cinkove kopeli je treba stabilizirati pri 440-460 stopinjah, čas potopitve pa je treba nadzorovati v 30-60 sekundah, da se zagotovi enakomeren oprijem cinkove plasti. Pred pocinkanjem je treba površino tirnice lužiti za odstranitev rje in pasivizacijo, da se odstranijo oksidne obloge in nečistoče ter izboljša oprijem cinkove plasti. Debelina cinkove plasti mora dosegati več kot 85 μm, brez napak, kot so manjkajoče prevleke ali mehurčki na površini, in prestati mora 2000-urni preskus slanega razpršila brez očitne rje. Za ključne dele, kot so spoji tirnic, bo izvedena dodatna obloga, da se zagotovi celoten protikorozijski učinek. Po končanem postopku je potrebno pasivno tesnjenje, da se na površini cinkove plasti oblikuje zaščitna folija, ki dodatno poveča protikorozijsko sposobnost prilagajanja naravnemu okolju večine regij na Kitajskem.
Kakšne prednosti ima prevleka Dacromet na tujih standardnih tirnicah pred vročim-cinkanjem?
Prevleka Dacromet za tuje standardne tirnice je boljša od tradicionalnega postopka vročega-cinkanja glede proti-korozijskih in mehanskih lastnosti. Prevleka Dacromet uporablja cinkove-aluminijeve kosmiče kot jedro, debelina prevleke samo 60 μm pa lahko doseže proti-korozijski učinek 85 μm vročega-cinkanja, brez nevarnosti vodikove krhkosti, zaradi česar je primerna za-tirnice z visoko trdnostjo. Ima močnejšo odpornost na slano prho, lahko prestane več kot 3000 ur preskusa slane prhe in je primeren za obalna-območja z visoko soljo. Prevleka Dacromet ima boljšo visoko{13}}temperaturno odpornost in lahko ohranja stabilno delovanje pri 250 stopinjah, medtem ko je vroče{15}}cinkanje nagnjeno k luščenju cinkove plasti nad 120 stopinj. Prevleka je tudi dobro odporna na vremenske vplive, ni lahko počiti v okoljih z izmeničnimi visokimi in nizkimi temperaturami in ima stabilen koeficient trenja, ki ne vpliva na prednapetost vgradnje pritrdilnega sistema, zato se pogosto uporablja v evropskih in ameriških standardnih visoko{18}}tirnicah.
Kakšno je načelo izboljšanja odpornosti proti obrabi tirnic s postopkom utrjevanja s strganjem?
Postopek utrjevanja s shot peening izboljša odpornost tirnic proti obrabi z udarci na površino tirnic z-izstrelki visoke hitrosti. Izstrelki so zadeli površino glave tirnice s hitrostjo 50-80m/s in povzročili plastično deformacijo površinske kovine, pri čemer je nastala -utrjena plast z debelino 0,1-0,3 mm in povečala trdoto za 15%-20%. Hkrati se bo na površinski plasti ustvarila zaostala tlačna napetost, ki bo izravnala natezno napetost, ki jo povzročajo obremenitve vlaka, in zmanjšala nastanek in širjenje razpok zaradi utrujenosti. Ta postopek lahko prečisti zrnatost na površini glave tirnice, odpravi drobne površinske napake in prepreči zgodnjo obrabo, ki jo povzroči koncentracija napetosti. Po obdelavi ima površina tirnice zmerno hrapavost, kar lahko optimizira kontaktno stanje kolesa in tirnice in zmanjša stopnjo kontaktne obrabe. Ojačitev s strelnim peeniranjem lahko sodeluje tudi s površinsko prevleko, da poveča vezno silo med prevleko in tirnico ter podaljša celoten zaščitni cikel, kar je bistven proces utrjevanja za tirnice za težke razdalje.
Zakaj potrebujejo tirnice v alpskih regijah dodatno protikorozijsko-nizkotemperaturno obdelavo-?
Okolje nizkih-temperatur in ciklov zmrzovanja-odmrzovanja v alpskih regijah bo okrepilo korozijo in poškodbe tirnic, zato je potrebna ciljna nizko{2}}temperaturna-protikorozijska obdelava. V okoljih z nizko-temperaturo so navadne pocinkane plasti nagnjene k pokanju zaradi toplotnega raztezanja in krčenja. Nizko{7}}temperaturna proti-korozijska obdelava bo cinkovi plasti dodala redke zemeljske elemente, da izboljša njeno nizko-temperaturno žilavost in prepreči krhek lom. Cikli zmrzovanja-odmrzovanja bodo povzročili ponavljajoče se zmrzovanje in odmrzovanje ledu na površini tirnice, prodiranje v reže prevleke in poškodovanje zaščitne plasti. Posebni nizko{13}}temperaturni proti-korozijski premazi imajo močnejšo odpornost proti zmrzovanju-odmrzovanju in lahko prenesejo več kot 500 ciklov zmrzovanja-odmrzovanja brez poškodb. Taljena snežna voda v alpskih območjih ima visoko vsebnost soli, nizko{19}}temperaturna proti-korozijska prevleka pa ima boljšo odpornost proti solni koroziji in se lahko upre eroziji povzročiteljev taljenja snega. Poleg tega je vez med premazom površine tirnice in podlago po obdelavi pri nizkih-temperaturah močnejša in lahko ohrani dober oprijem tudi pri -40 stopinjah, kar zagotavlja dolgoročen-protikorozijski učinek.
Kako postopek obdelave površine tirnic vpliva na stroške vzdrževanja proge?
Visoko{0}}kakovostni postopki površinske obdelave lahko znatno zmanjšajo kasnejše stroške vzdrževanja prog in podaljšajo cikel zamenjave tirnic. Tirnice, obdelane s prevleko Dacromet ali postopki naogljičenja in kaljenja, imajo življenjsko dobo 10-15 let, kar je 2-3-krat več kot običajne neobdelane tirnice, kar zmanjšuje stroške materiala in dela zaradi pogoste menjave. Tirnice z odlično proti{10}}korozijsko učinkovitostjo lahko zmanjšajo pogostost vsakodnevnega vzdrževanja, kot je odstranjevanje rje in ponovno barvanje, ter zmanjšajo obremenitev vzdrževanja za več kot 30 % vsako leto. Površinsko{12}}ojačane tirnice imajo visoko odpornost proti obrabi, kar lahko zmanjša število brusilnih glav tirnic ter zmanjša naložbo in izgubo opreme za brušenje. Če postopek obdelave ni zadosten, je tirnica nagnjena k zgodnji rjavenju in obrabi, ki ju ni treba le vnaprej zamenjati, ampak lahko povzroči tudi bolezni koles-tirnice in poveča stroške odpravljanja napak. Dobra površinska obdelava lahko doseže "enkratno naložbo, dolgoročne koristi" in znatno optimizira celotno gospodarnost delovanja linije.