Leave Your Message
ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન રેલનું ઓક્સિડેશન વર્તન

સમાચાર

સમાચાર શ્રેણીઓ
ફીચર્ડ સમાચાર

ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન રેલનું ઓક્સિડેશન વર્તન

2024-12-25
ઘર્ષક અને રેલ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન, રેલનું પ્લાસ્ટિક વિરૂપતા ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, અને ઘર્ષણ અને રેલ સામગ્રી વચ્ચેના ઘર્ષણ પણ ગ્રાઇન્ડીંગ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. સ્ટીલ રેલનું ગ્રાઇન્ડીંગ કુદરતી વાતાવરણમાં કરવામાં આવે છે, અને ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, સ્ટીલ રેલ સામગ્રી ગ્રાઇન્ડીંગની ગરમી હેઠળ અનિવાર્યપણે ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે. સ્ટીલ રેલના સપાટીના ઓક્સિડેશન અને રેલ બર્ન વચ્ચે ગાઢ સંબંધ છે. તેથી, ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન રેલ સપાટીના ઓક્સિડેશન વર્તનનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી છે.

એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે 68.90 MPa, 95.2 MPa અને 122.7 MPa, અનુક્રમે સંકુચિત શક્તિ સાથે ત્રણ પ્રકારના ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા. ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન સ્ટ્રેન્થના ક્રમ મુજબ, GS-10, GS-12.5, અને GS-15 નો ઉપયોગ ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોનનાં આ ત્રણ જૂથોને દર્શાવવા માટે થાય છે. સ્ટીલ રેલ નમૂનાઓ માટે ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન્સના ત્રણ સેટ GS-10, GS-12.5 અને GS-15 દ્વારા ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવે છે, તેઓ અનુક્રમે RGS-10, RGS-12.5 અને RGS-15 દ્વારા રજૂ થાય છે. 700 N, 600 rpm, અને 30 સેકન્ડની ગ્રાઇન્ડીંગ શરતો હેઠળ ગ્રાઇન્ડીંગ પરીક્ષણો કરો. વધુ સાહજિક પ્રાયોગિક પરિણામો મેળવવા માટે, રેલ ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન પિન ડિસ્ક સંપર્ક મોડ અપનાવે છે. ગ્રાઇન્ડીંગ પછી રેલ સપાટીના ઓક્સિડેશન વર્તનનું વિશ્લેષણ કરો.

ગ્રાઉન્ડ સ્ટીલ રેલની સપાટીની આકારશાસ્ત્ર SM અને SEM નો ઉપયોગ કરીને અવલોકન અને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમ કે Fig.1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. ગ્રાઉન્ડ રેલ સપાટીના SM પરિણામો દર્શાવે છે કે જેમ જેમ ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોનની મજબૂતાઈ વધે છે તેમ તેમ ગ્રાઉન્ડ રેલ સપાટીનો રંગ વાદળી અને પીળો ભૂરાથી રેલના મૂળ રંગમાં બદલાય છે. લિન એટ અલ દ્વારા અભ્યાસ. દર્શાવે છે કે જ્યારે ગ્રાઇન્ડીંગ તાપમાન 471 ℃ ની નીચે હોય છે, ત્યારે રેલની સપાટી સામાન્ય રંગની દેખાય છે. જ્યારે ગ્રાઇન્ડીંગ તાપમાન 471-600 ℃ ની વચ્ચે હોય છે, ત્યારે રેલ આછો પીળો બર્ન દર્શાવે છે, જ્યારે ગ્રાઇન્ડીંગ તાપમાન 600-735 ℃ વચ્ચે હોય છે, ત્યારે રેલની સપાટી વાદળી બર્ન દર્શાવે છે. તેથી, ગ્રાઉન્ડ રેલ સપાટીના રંગ પરિવર્તનના આધારે, એવું અનુમાન કરી શકાય છે કે જેમ જેમ ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોનની મજબૂતાઈ ઘટતી જાય છે તેમ તેમ ગ્રાઇન્ડીંગનું તાપમાન ધીમે ધીમે વધે છે અને રેલ બર્નની ડિગ્રી વધે છે. EDS નો ઉપયોગ ગ્રાઉન્ડ સ્ટીલ રેલ સપાટી અને કાટમાળની નીચેની સપાટીની મૂળભૂત રચનાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. પરિણામો દર્શાવે છે કે ગ્રાઇન્ડીંગ પથ્થરની મજબૂતાઈમાં વધારો થવા સાથે, રેલની સપાટી પરના O તત્વની સામગ્રીમાં ઘટાડો થયો છે, જે રેલની સપાટી પર Fe અને Oના બંધનમાં ઘટાડો અને ઓક્સિડેશનની ડિગ્રીમાં ઘટાડો દર્શાવે છે. રેલનું, રેલની સપાટી પર રંગ પરિવર્તનના વલણ સાથે સુસંગત. તે જ સમયે, ગ્રાઇન્ડીંગ કાટમાળની નીચલી સપાટી પર O તત્વની સામગ્રી પણ ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન મજબૂતાઈના વધારા સાથે ઘટે છે. તે નોંધવું યોગ્ય છે કે સમાન ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન દ્વારા સ્ટીલ રેલ ગ્રાઉન્ડની સપાટી અને ગ્રાઇન્ડીંગ કાટમાળની નીચેની સપાટી માટે, બાદમાંની સપાટી પર O તત્વની સામગ્રી ભૂતપૂર્વ કરતા વધારે છે. કાટમાળની રચના દરમિયાન, પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ થાય છે અને ઘર્ષકના સંકોચનને કારણે ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે; કાટમાળના પ્રવાહની પ્રક્રિયા દરમિયાન, કાટમાળની નીચેની સપાટી ઘર્ષકની આગળની સપાટીની સામે ઘસવામાં આવે છે અને ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી, કાટમાળના વિરૂપતા અને ઘર્ષણની ગરમીની સંયુક્ત અસર કાટમાળની નીચેની સપાટી પર ઓક્સિડેશનની ઊંચી ડિગ્રી તરફ દોરી જાય છે, પરિણામે O તત્વની સામગ્રી વધુ હોય છે.
રેલ્સનું ઓક્સિડેશન વર્તન du1

(a) ઓછી તાકાત ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન ગ્રાઉન્ડ સ્ટીલ રેલ સપાટી (RGS-10)

રેલ્સ du2 નું ઓક્સિડેશન વર્તન

(b) મધ્યમ તાકાત ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન સાથે સ્ટીલ રેલ ગ્રાઉન્ડની સપાટી (RGS-12.5)

રેલ્સનું ઓક્સિડેશન વર્તન du3

(c) ઉચ્ચ તાકાત ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન ગ્રાઉન્ડ સ્ટીલ રેલ સપાટી (RGS-15)
ફિગ. 1. સપાટીની આકારવિજ્ઞાન, ભંગાર મોર્ફોલોજી, અને ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન્સની વિવિધ તીવ્રતા સાથે ગ્રાઇન્ડીંગ પછી સ્ટીલ રેલનું EDS વિશ્લેષણ
સ્ટીલ રેલની સપાટી પરના ઓક્સિડેશન ઉત્પાદનો અને રેલ સપાટીના બર્નની ડિગ્રી સાથે ઓક્સિડેશન ઉત્પાદનોની વિવિધતાની વધુ તપાસ કરવા માટે, નજીકના સપાટીના સ્તરમાં તત્વોની રાસાયણિક સ્થિતિ શોધવા માટે એક્સ-રે ફોટોઈલેક્ટ્રોન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (XPS) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ગ્રાઉન્ડ સ્ટીલ રેલ્સ. પરિણામો Fig.2 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. ગ્રાઇન્ડીંગ સ્ટોન (ફિગ.2 (a)) ની વિવિધ તીવ્રતા સાથે ગ્રાઇન્ડીંગ કર્યા પછી રેલ સપાટીના સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે જમીનની રેલ સપાટી પર C1s, O1s અને Fe2p શિખરો છે, અને O અણુઓની ટકાવારી સાથે ઘટે છે. રેલ સપાટી પર બર્નની ડિગ્રી, જે રેલ સપાટી પર EDS વિશ્લેષણ પરિણામોની પેટર્ન સાથે સુસંગત છે. XPS સામગ્રીના સપાટી સ્તર (લગભગ 5 nm) ની નજીકના તત્વની અવસ્થાઓ શોધી કાઢે છે તે હકીકતને કારણે, સ્ટીલ રેલ સબસ્ટ્રેટની તુલનામાં XPS સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમ દ્વારા શોધાયેલ તત્વોના પ્રકારો અને સામગ્રીઓમાં ચોક્કસ તફાવત છે. C1s પીક (284.6 eV) નો ઉપયોગ મુખ્યત્વે અન્ય તત્વોની બંધનકર્તા ઊર્જાને માપાંકિત કરવા માટે થાય છે. સ્ટીલ રેલની સપાટી પરનું મુખ્ય ઓક્સિડેશન ઉત્પાદન Fe ઓક્સાઇડ છે, તેથી Fe2p ના સાંકડા સ્પેક્ટ્રમનું વિગતવાર વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. Fig.2 (b) થી (d) અનુક્રમે સ્ટીલ રેલ્સ RGS-10, RGS-12.5 અને RGS-15 ની સપાટી પર Fe2p ના સાંકડા સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે. પરિણામો દર્શાવે છે કે 710.1 eV અને 712.4 eV પર બે બંધનકર્તા ઊર્જા શિખરો છે, જે Fe2p3/2ને આભારી છે; 723.7 eV અને 726.1 eV પર Fe2p1/2 ના બંધનકર્તા ઊર્જા શિખરો છે. Fe2p3/2 નું ઉપગ્રહ શિખર 718.2 eV પર છે. 710.1 eV અને 723.7 eV પરની બે શિખરો Fe2O3 માં Fe-O ની બંધનકર્તા ઊર્જાને આભારી હોઈ શકે છે, જ્યારે 712.4 eV અને 726.1 eV પરની શિખરો FeO માં Fe-Oની બંધનકર્તા ઊર્જાને આભારી હોઈ શકે છે. પરિણામો દર્શાવે છે કે Fe3O4 Fe2O3. દરમિયાન, 706.8 eV પર કોઈ વિશ્લેષણાત્મક શિખર મળી આવ્યું ન હતું, જે ગ્રાઉન્ડ રેલ સપાટી પર એલિમેન્ટલ Fe ની ગેરહાજરી દર્શાવે છે.
રેલ્સનું ઓક્સિડેશન વર્તન du4
(a) સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણ
રેલ્સનું ઓક્સિડેશન વર્તન du5
(b) RGS-10 (વાદળી)
રેલ્સનું ઓક્સિડેશન વર્તન du6
(c) RGS-12.5 (આછો પીળો)
રેલ્સનું ઓક્સિડેશન વર્તન du7
(d) RGS-15 (સ્ટીલ રેલનો મૂળ રંગ)

ફિગ.2. બર્નની વિવિધ ડિગ્રી સાથે રેલ સપાટીઓનું XPS વિશ્લેષણ

Fe2p સાંકડા સ્પેક્ટ્રમમાં પીક એરિયાની ટકાવારી દર્શાવે છે કે RGS-10, RGS-12.5 થી RGS-15 સુધી, Fe2+2p3/2 અને Fe2+2p1/2ના પીક એરિયાની ટકાવારી વધે છે, જ્યારે Fe3+ના પીક એરિયાની ટકાવારી 2p3/2 અને Fe3+2p1/2 ઘટાડો. આ સૂચવે છે કે રેલ પર સપાટી બળવાની ડિગ્રી ઘટતી જાય છે, સપાટીના ઓક્સિડેશન ઉત્પાદનોમાં Fe2+ સામગ્રી વધે છે, જ્યારે Fe3+ સામગ્રી ઘટે છે. ઓક્સિડેશન ઉત્પાદનોના વિવિધ ઘટકો ગ્રાઉન્ડ રેલના વિવિધ રંગોમાં પરિણમે છે. સપાટી બર્ન (વાદળી) ની ડિગ્રી જેટલી વધારે છે, ઓક્સાઇડમાં Fe2O3 ઉત્પાદનોની સામગ્રી વધારે છે; સપાટીના બર્નની ડિગ્રી જેટલી ઓછી છે, FeO ઉત્પાદનોની સામગ્રી વધારે છે.