Kompatibiliteten hos materialvalet för Rail Spike med Sleeper-förankringsmetoder
Vilka är de viktigaste skillnaderna i prestanda mellan kolstål och legerat ståljärnspik?
Kolstålspikar är gjorda av Q235 eller 45 stål. Deras kärnprestandaegenskaper är måttlig styrka, god seghet och låg kostnad. Deras draghållfasthet är större än eller lika med 450 MPa, hårdhet Mindre än eller lika med HB200, och de har utmärkt bearbetningsförmåga, vilket gör dem lämpliga för massproduktion. Spikar av legerat stål, å andra sidan, har tillsatta legeringselement som krom, mangan och vanadin. Efter värmebehandling är deras draghållfasthet större än eller lika med 800 MPa, och deras hårdhet kan nå HB280-320. Deras styrka och utmattningsbeständighet är vida överlägsen kolstålspikar. Spikar av legerat stål har också starkare slitstyrka och motstår gängslitage orsakat av långvarig-vibration. Båda har relativt svag korrosionsbeständighet, vilket kräver ytbehandling för att förbättra deras skyddsförmåga. Kolstålspikar är lämpliga för konventionella hastighetslinjer och stationsspår; spikar av legerat stål är lämpliga för-höghastighetslinjer med tung last och tål större belastningspåverkan.
Vilka speciella linor är rostfria spikar lämpliga för, och varför är de mindre vanliga i vanliga linor?
Rostfria spårspikar (vanligen gjorda av 304 eller 316 rostfritt stål) har utmärkt korrosionsbeständighet och är främst lämpliga för linjer i kustnära saltsprayområden, kemiskt förorenade områden och fuktiga miljöer som tunnlar. Dessa områden har tuffa korrosiva miljöer, och även med ytbehandling är spårspikar av kolstål och legerat stål benägna att rosta, vilket leder till en minskning av förankringshållfastheten. Spetsar i rostfritt stål, å andra sidan, erbjuder underhålls-fritt, långvarigt-korrosionsskydd. Den främsta orsaken till den begränsade användningen av spårspikar av rostfritt stål i vanliga linjer är deras höga kostnad; de kostar 5-8 gånger mer än spikar i kolstål, vilket ökar byggkostnaderna avsevärt. Dessutom har spårspikar i rostfritt stål lägre hårdhet och gänghållfasthet jämfört med spårspikar av legerat stål, vilket gör dem benägna att gänga av i tunga-belastningslinjer. Därför är de endast lämpliga för ledningar med lätt belastning i speciella korrosiva miljöer.
Varför föredras spårspik av kolstål framför spårspik av legerat stål vid svavelförankring?
Svavelförankring fixerar spårspikar genom bindningskraften från svavelbruk. Spetsspetsar av kolstål föredras främst eftersom deras ytjämnhet är måttlig, vilket resulterar i bättre vidhäftning till svavelbruk. Oxidbeläggningen och mikro-grovheten hos spårspikar av kolstål ökar den mekaniska bindningskraften mellan spikarna och svavelbruket, vilket resulterar i mer stabil förankring. Spetsspetsar av legerat stål, vanligtvis värme-behandlade, har släta ytor och hög hårdhet, vilket leder till svagare vidhäftning till svavelbruk och en tendens att lossna på grund av vibrationer efter förankring. Svavel-förankrade linjer är mestadels konventionella hastighetslinjer eller stationslinjer med relativt låg belastning; hållfastheten hos bandspikar i kolstål är tillräcklig för deras krav, vilket eliminerar behovet av spikar av hög-legerat stål. Dessutom är värmeutvidgningskoefficienten för spetsar av kolstål närmare den för svavelbruk, vilket orsakar synkroniserad deformation under temperaturförändringar och minskar sannolikheten för delaminering.
Vilka kärnegenskaper måste spårspetsmaterial som är lämpliga för hartsförankring ha?
Hartsförankring fixerar spårspikar genom bindnings- och förankringskraften hos hartsförankringsmedlet. Lämpliga spårspetsmaterial måste ha tre kärnegenskaper: hög hållfasthet, hög hårdhet och en ren yta. Hartsförankring används främst i-höghastighetslinjer med tunga-belastningar. Piggarna måste tåla enorma utdragnings--och skjuvkrafter; därför måste legerat stål väljas för att säkerställa en draghållfasthet som är större än eller lika med 800 MPa och motståndskraft mot belastningsstötar. Spikytan måste sandblästras för att avlägsna oxidavlagringar och olja, med en ytjämnhet Ra kontrollerad mellan 6,3-12,5μm för att öka bindningsytan med hartsförankringsmedlet och förbättra förankringskraften. Pigghårdheten måste vara större än eller lika med HB280 för att förhindra plastisk deformation under förankring och service. Vidare måste den termiska expansionskoefficienten för spetsmaterialet vara nära den för hartsförankringsmedlet för att undvika sprickbildning av förankringsmedlet på grund av temperaturförändringar.
Varför måste mekaniska förankringsmetoder (som skruvspikar) använda legerat stålmaterial?
Mekanisk förankring uppnår fixering genom att spikens gängor grips in i den för-inbäddade hylsan i slipern. Som en kärnkomponent i mekanisk förankring måste skruvspikar vara gjorda av legerat stål, ett krav som bestäms av deras spänningsegenskaper. För det första är mekanisk förankring inte beroende av lim; den överför belastningar helt och hållet genom den mekaniska förreglingen mellan spetsgängorna och hylsan. Piggen måste tåla enorm dragkraft och vridmoment. Kolstål saknar tillräcklig styrka och är mycket benäget att gänga glida eller gå sönder. För det andra används barlastfria spår i stor utsträckning i-höghastighetsjärnvägar och passagerarbanor-, som har extremt höga krav på spårjämnhet. Efter härdning och härdning erbjuder spikar av legerat stål exceptionell dimensionsstabilitet, som effektivt motstår plastisk deformation orsakad av-långvarig tågvibration. Dessutom kan ytan på spikar av legerat stål bearbetas för att uppnå högre gängprecision, vilket resulterar i minimalt ingreppsspel med för-inbäddade hylsor, bättre kvarhållning av förspänningen och förhindrande av att spetsen lossnar. Slutligen, genom ytbehandlingar som zinkinfiltration, uppvisar legerat stål överlägsen utmattning och korrosionsbeständighet jämfört med kolstål, vilket säkerställer att spiken inte går sönder under sin livslängd. DärförTekniska villkor för höghastighetsjärnvägar utan barlastanger uttryckligen att skruvspetsar måste tillverkas av 40Cr eller legerat stål med motsvarande hållfasthet.