Ytbehandlingsteknologi och lösningar för förbättrad slitstyrka för elastiska fjädrar
Vilka är huvudtyperna och påverkande faktorer för ytslitage på elastiska stänger?
Huvudtyperna av ytslitage av elastiska stänger inkluderaradhesivt slitage, abrasivt slitage och utmattningsslitage. Limslitage uppstår vid kontaktdelen mellan den elastiska stången och mätblocket. På grund av hjul-rälsvibrationer fäster metallen på kontaktytan, och då slits vidhäftningspunkterna sönder för att bilda slitagemärken. Slitande slitage orsakas av att hårda partiklar som sand och rost från utsidan kommer in i kontaktytan. Dessa partiklar kommer att producera repor på ytan av den elastiska stången och påskynda slitageprocessen. Utmattningsnötning är att under inverkan av långvarig växlande belastning genereras mikro-sprickor på ytan av den elastiska stången, och sprickornas expansion leder till att materialet flagnar och bildar gropförslitning. De faktorer som påverkar slitaget är främst kontakttryck, vibrationsfrekvens och miljöförhållanden. Ju högre kontakttryck desto snabbare slitage. Alltför hög förspänning av den elastiska stången kommer att öka kontakttrycket; ju snabbare tågdriftshastigheten är, desto högre vibrationsfrekvens och desto fler slitagecykler; den fuktiga och dammiga miljön kommer att förvärra nötande slitage och limslitage, vilket förkortar livslängden på den elastiska stången.
Vilka är de centrala tekniska typerna och processpunkterna för ytbehandling av elastisk stång?
De centrala tekniska typerna av ytbehandling av elastisk stång inkluderarfosfatbehandling, kulblästringsförstärkning och dacrometbehandling. Fosfatbehandling är att sänka ned den elastiska stången i fosfateringslösning för att bilda en fosfatskyddande film på dess yta. Filmtjockleken styrs till 5-10 μm, fosfateringslösningens temperatur är 50-60 grader och behandlingstiden är 15-20 minuter. Fosfatfilmen kan förbättra slitstyrkan och rostbeständigheten hos den elastiska stången och förbättra vidhäftningen av efterföljande beläggningar. Kulblästringsförstärkning är att slå mot ytan på den elastiska stången med höghastighetstål- för att generera kvarvarande tryckspänning på ytan. Diametern på stålkulor är 0,2-0,4 mm, kulblästringsintensiteten är 0,2-0,3A och täckningsgraden är större än eller lika med 100 %. Den kvarvarande tryckspänningen kan hämma uppkomsten av utmattningssprickor och förbättra den elastiska stångens slitagemotverkande prestanda. Dacromet-behandling är att sänka ner den elastiska stången i dacromet-beläggningslösning och bilda en zink-aluminiumbeläggning efter gräddning och härdning. Zink-aluminiumpulverhalten i beläggningslösningen är större än eller lika med 80%, bakningstemperaturen är 300-350 grader, tiden är 30 minuter och beläggningstjockleken är 6-8μm, vilket har utmärkt korrosionsbeständighet och slitstyrka. De tre processerna bör utföras i följd, först fosfateringsbehandling, sedan kulblästringsförstärkning och slutligen dacrometbehandling för att säkerställa optimal ytbehandlingseffekt.
Vad är förbättringsmekanismen för fosfatbehandling på slitstyrkan hos elastiska stänger?
Förbättringsmekanismen för fosfatbehandling på slitstyrkan hos elastiska stänger återspeglas huvudsakligen i två aspekter:minskar friktionskoefficienten och bildar en skyddande barriär. Fosfatfilmen är en porös kristallstruktur som kan lagra smörjolja, bilda en oljefilm vid kontaktytan mellan den elastiska stången och mätblocket, reducera friktionskoefficienten från 0,3 till under 0,1 och minska förekomsten av adhesivt slitage. Hårdheten på den fosfaterande filmen är högre än den för den elastiska stångmatrisen, Vickers hårdhet kan nå 300-400HV, vilket kan motstå repning av hårda partiklar och förhindra skador av nötande slitage på matrisen. Fosfatfilmen kan också isolera kontakten mellan luft, fukt och den elastiska stångmatrisen, förhindra att matrisen rostar och undvika slitage orsakat av rostpartiklar. Dessutom kan fosfateringsfilmen förstärka den elastiska stångytans grovhet, förbättra effekten av efterföljande kulblästringsförstärkning, göra djupet på det kvarvarande tryckspänningsskiktet djupare och fördelningen mer enhetlig, och ytterligare förbättra den elastiska stångens anti{11}}utmattningsförslitningsprestanda. Genom fosfatbehandling kan den elastiska stångens slitstyrka förlängas med 20 %-30 %, vilket uppfyller användningskraven för höghastighetsjärnvägar och tunga järnvägar.
Vilka är urvalsskillnaderna mellan ytbehandlingstekniker för olika typer av elastiska stänger?
Urvalsskillnaderna för ytbehandlingsteknologier för olika typer av elastiska stänger bestäms huvudsakligen avmaterialet och tillämpningsscenariot för den elastiska stången. Den elastiska staven av W-typ som används i-höghastighetsjärnvägar är gjord av 55SiCrA med hög elasticitetsmodul och stor förspänning och måste anpassasfosfatering + kulblästring + dacrometkompositbehandlingsteknik för att säkerställa att slitstyrkan och utmattningsbeständigheten uppfyller standarderna och anpassar sig till servicemiljön med hög-vibrationer. Den elastiska stången av Ω-typ som används i tunga-transportjärnvägar har stark bärighet och stort kontakttryck och måste läggas tillhård anodiseringsbehandlingpå basis av kompositbehandlingsteknik. Tjockleken på den anodiserade filmen är större än eller lika med 10μm, hårdheten är större än eller lika med 500HV, vilket ytterligare förbättrar den anti-nötningsförmåga. Den elastiska stången av E-typ som används i vanliga-hastighetsjärnvägar har en relativt mild servicemiljö och kan användasfosfatering + kulblästringförenklad behandlingsteknik för att minska produktionskostnaderna och uppfylla grundläggande krav på slitstyrka. På grund av frekventa starter och stopp och stora vibrationspåverkan måste de elastiska stängerna som används i stadstrafiken anpassaskulblästring + elektroforetisk beläggningbehandlingsteknik. Vidhäftningen av den elektroforetiska beläggningen är större än eller lika med 4MPa, och slaghållfastheten är större än eller lika med 50 kg·cm, anpassad till den komplexa driftsmiljön.
Vilka är detekteringsmetoderna och acceptansstandarderna för ytbehandlingskvaliteten hos elastiska stänger?
Detekteringsmetoderna för ytbehandlingskvaliteten av elastiska stänger inkluderarutseendekontroll, filmtjocklekskontroll och prestandakontroll. Utseendeinspektionen antar den visuella metoden, vilket kräver att behandlingsskiktet på ytan av den elastiska stången är enhetligt och kontinuerligt, utan att sakna beläggning, skalning, spjälkning och andra defekter. Den fosfaterande filmen är grå eller svart och dacrometbeläggningen är silvergrå-. Filmtjockleksinspektionen använder en virvelströmstjockleksmätare. Fosfatfilmens tjocklek är 5 -10 μm, dacrometbeläggningens tjocklek är 6-8 μm, den anodiserade filmtjockleken är större än eller lika med 10 μm och tjockleksavvikelsen är mindre än eller lika med ±1 μm. Prestandatestning inkluderar friktionskoefficienttest, saltspraytest och utmattningsförslitningstest. Friktionskoefficienten bör vara mindre än eller lika med 0,1, saltspraytestets korrosionsbeständighetstid är större än eller lika med 1000 timmar, och utmattningsförslitningstestet kräver att den elastiska stången inte har något uppenbart slitage under 1×10⁷ cykler av växlande belastning. Acceptansstandarden är baserad på TB/T 3395-2015. Kvalificeringsgraden för utseendeinspektion bör vara 100 %, och kvalificeringsgraden för filmtjocklek och prestandainspektion bör vara större än eller lika med 98 %. Okvalificerade elastiska stänger måste ytbehandlas på nytt tills de uppfyller standarderna.