Icke-metallisk Inclusion Control Technology och Purity Improvement Solution för National Standard Rails
Vilka är de huvudsakliga typerna och farorna med icke-metalliska inneslutningar i nationella standardskenor?
De icke-metalliska inneslutningarna i nationella standardskenor är huvudsakligen indelade i tre kategorier:oxider, sulfider och silikater. Oxider är huvudsakligen aluminiumoxid, sulfider är mestadels mangansulfid och silikater är aluminiumsilikatkompositinneslutningar. Storleken och fördelningen av dessa inneslutningar påverkar direkt skenans mekaniska egenskaper. Stora- aluminiumoxidinneslutningar kommer att förstöra kontinuiteten i rälsmatrisen och bli spänningskoncentrationspunkter. Under upprepad verkan av tåglaster är mikro-sprickor benägna att uppstå i gränsytan mellan inneslutningar och matrisen, och sprickornas expansion kommer att leda till utmattningsbrott på skenan. Även om sulfidinneslutningar har god plasticitet kommer de att bli spröda i miljöer med låg-temperatur, vilket ökar risken för spröd brott på skenan. Silikatinneslutningar är hårda och spröda, vilket påskyndar slitaget på hjulets-rälskontaktyta, förkortar rälslipcykeln och ökar kostnaderna för linjeunderhåll.
Vilka är de viktigaste åtgärderna för att minska icke-metallinneslutningar i nationella standardskenor under smältningsprocessen?
De centrala åtgärderna för att minska icke-metalliska inneslutningar i nationella standardskenor under smältningsprocessen äranta sekundär raffineringsprocess och vakuumavgasningsteknik. Tillsätt först slaggbildare såsom kalk i det senare skedet av omvandlarsmältning för att bilda alkalisk slagg, som kan adsorbera oxidinneslutningar såsom aluminiumoxid i det smälta stålet. Sedan skickas det smälta stålet till LF-raffineringsugnen och argonomrörningen används för att främja flytande av inneslutningar. Argonflödeshastigheten regleras till 0,5-1,0L/min, och omrörningstiden är inte mindre än 20 minuter för att säkerställa att inneslutningarna är helt aggregerade och tömda. Vakuumavgasningstekniken kan placera det smälta stålet i en vakuummiljö för att minska syre- och svavelhalten i det smälta stålet och minska bildningen av oxider och sulfider. Vakuumgraden bör kontrolleras till mindre än eller lika med 67Pa, och hålltiden bör vara större än eller lika med 15 minuter. Dessutom,behandling av aluminiumtråd och kalciumtrådär antagen. Reaktionen mellan kalcium och aluminium genererar kalciumaluminat med låg-smältpunkt-, vilket undviker bildningen av aluminiumoxidinneslutningar med hög-hårdhet. Under smältningsprocessen är det nödvändigt att övervaka syrehalten i det smälta stålet i realtid och kontrollera den totala syrehalten Mindre än eller lika med 20 ppm för att minska genereringen av inneslutningar från källan.
Hur kan man ytterligare optimera inkluderingsfördelningen av nationella standardskenor under rullningsprocessen?
Kärnan i att optimera inkluderingsfördelningen av nationella standardskenor under rullningsprocessen ärförbättra inklusionsmorfologin genom plastisk deformation. Först, denkontrollerad valsning och kontrollerad kylprocessantas, och rullningstemperaturen kontrolleras i austenitomkristallisationszonen, så att skenan genomgår tillräcklig deformation vid hög temperatur, och de ursprungligen oregelbundna inneslutningarna förlängs och bryts. Deformationsmängden i grovvalsningssteget bör vara större än eller lika med 40 %, och de stora-inneslutningarna bryts upp i små-inneslutningar genom stor deformation, vilket minskar deras skada på matrisen. Valsningsprocessen med låg-temperatur används i slutvalsningssteget och temperaturen styrs till 800-850 grader. Vid denna tidpunkt är det smälta stålets plasticitet god, och inneslutningarna kommer att fördelas i remsor längs rullriktningen, vilket undviker bildandet av klustrade inneslutningar. Efter rullninglaminär kylteknikantas, och kylhastigheten kontrolleras till 5-10 grader /s för att säkerställa skenans enhetliga inre struktur och förhindra aggregering av inneslutningar på grund av ojämn kylning. Dessutom,online ultraljudstestningsätts upp under rullningsprocessen för att övervaka fördelningen av inneslutningar inuti skenan i realtid, samt markera och bearbeta de okvalificerade delarna i tid.
Vilka är detekteringsmetoderna och bedömningsstandarderna för icke-metalliska inneslutningar i nationella standardskenor?
Detekteringsmetoderna för icke-metalliska inneslutningar i nationella standardskenor inkluderar huvudsakligenmetallografisk mikroskopmetod och ultraljudsfeldetekteringsmetod. För den metallografiska mikroskopmetoden måste prover tas från skenan, poleras, poleras och korroderas, och sedan observeras typen, storleken och kvantiteten av inneslutningar under mikroskopet med en förstoring på 100-500 gånger. Under detektering bör tre delar av rälshuvudet, rälsväven och rälsbasen väljas, och inte mindre än 5 synfält bör observeras för varje del för att räkna den genomsnittliga storleken och antalet täthet av inneslutningar. Metoden för upptäckt av ultraljudsfel använder en hög-sond med en frekvens på 5-10MHz. Positionen och storleken av inneslutningar bedöms av reflektionssignalen från ultraljudsvågor vid gränssnittet mellan inneslutningar och matrisen. Denna metod är oförstörande testning och lämplig för batchtestning i produktionslinjer. Bedömningsstandarden är baserad på GB/T 10561-2005. Inneslutningsgraden för nationella standardskenor bör vara Mindre än eller lika med 2 grader, bland vilka den maximala storleken på aluminiumoxidinneslutningar Mindre än eller lika med 50μm, och antalet densitet av sulfidinneslutningar Mindre än eller lika med 10 stycken/mm². Räls som överskrider standarden ska bedömas som okvalificerade.
Vad är effekten av att förbättra renheten hos nationella standardskenor på kostnaderna för linjeunderhåll?
Att förbättra renheten hos nationella standardskenor kan avsevärt minska kostnaderna för linjeunderhåll. Räls med hög renhet har få inre inneslutningar, sannolikheten för att utmattningssprickor initieras är kraftigt reducerad, skenans livslängd kan förlängas med mer än 30 % och frekvensen av rälsbyten minskar. Skenor med hög renhet har mer enhetligt slitage på hjulets-rälskontaktdel och kommer inte att producera onormalt slitage på grund av spänningskoncentration orsakad av lokala inneslutningar. Slipcykeln kan förlängas från 6 månader till 12 månader, vilket minskar arbets- och utrustningskostnaderna för slipning. Dessutom har räls med hög renhet god utmattningsbeständighet och är inte benägna att drabbas av sprickolyckor, vilket undviker ledningsavbrott som orsakas av rälsbrott, som ofta är mycket högre än kostnaderna för anskaffning och underhåll av järnvägen. I alpina och tunga-transportlinjer har räls med-renhet mer uppenbara fördelar, kan anpassa sig till tuffa servicemiljöer och ytterligare minska underhållssvårigheterna och kostnaderna för speciallinjer.