د پیسولو پروسې په جریان کې د ریلونو اکسیډریشن چلند
د کثافاتو او ریلونو ترمینځ د متقابل عمل په جریان کې ، د ریل پلاستيکي تخریب تودوخه رامینځته کوي ، او د کثافاتو او ریل موادو ترمینځ ټکر هم د تودوخې تودوخې رامینځته کوي. د فولادو ریل پیس کول په طبیعي فضا کې ترسره کیږي، او د پیس کولو پروسې په جریان کې، د فولادو ریل مواد په لازمي ډول د پیس کولو تودوخې لاندې اکسیډیز کیږي. د فولادو ریلونو د سطحې اکسیډیشن او د ریل سوځولو ترمنځ نږدې اړیکه شتون لري. له همدې امله، دا اړینه ده چې د پیسولو پروسې په جریان کې د ریل سطح د اکسیډریشن چلند مطالعه کړئ.
دا راپور ورکړل شوی چې درې ډوله پیسونکي ډبرې د کمپریشن ځواک سره چمتو شوي، په ترتیب سره د 68.90 MPa، 95.2 MPa، او 122.7 MPa ځواک سره. د پیس کولو تیږو د ځواک د ترتیب سره سم، GS-10، GS-12.5، او GS-15 د پیس کولو تیږو د دې دریو ډلو استازیتوب لپاره کارول کیږي. د فولادو د ریل نمونو لپاره د پیس کولو ډبرو د دریو سیټونو GS-10، GS-12.5، او GS-15، دوی په ترتیب سره د RGS-10، RGS-12.5، او RGS-15 لخوا استازیتوب کیږي. د 700 N، 600 rpm، او 30 ثانیو د پیسولو شرایطو لاندې د پیسولو ازموینې ترسره کړئ. د لا زیاتو تجربوي پایلو ترلاسه کولو لپاره، د ریل پیس کولو ډبره د پن ډیسک تماس حالت غوره کوي. د پیسولو وروسته د ریل سطح د اکسیډریشن چلند تحلیل کړئ.
د ځمکې د فولادو ریل سطحي مورفولوژي د SM او SEM په کارولو سره مشاهده او تحلیل شوه، لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي. د ځمکې د ریل د سطحې SM پایلې ښیي چې څنګه چې د پیس کولو ډبرې ځواک زیاتیږي، د ځمکې د ریل سطح رنګ د نیلي او ژیړ نسواري څخه د ریل اصلي رنګ ته بدلیږي. د Lin et al لخوا مطالعه. ښودلې چې کله د پیسولو تودوخه د 471 ℃ څخه ښکته وي، د ریل سطحه نورمال رنګ ښکاري. کله چې د پیسولو تودوخه د 471-600 ℃ ترمنځ وي، ریل روښانه ژیړ سوځیدنه ښیي، پداسې حال کې چې د پیسولو تودوخه د 600-735 ℃ ترمنځ وي، د ریل سطح نیلي سوځیدنه ښیي. له همدې امله، د ځمکې د ریل د سطحې د رنګ بدلون پر بنسټ، دا اټکل کیدی شي چې څنګه د پیس کولو ډبرې ځواک کمیږي، د پیسولو تودوخه په تدریجي ډول لوړیږي او د ریل سوځیدنې درجه لوړیږي. EDS د ځمکې د فولادو ریل سطحې او د کثافاتو لاندې سطحې عنصري جوړښت تحلیل کولو لپاره کارول شوی و. پایلو ښودلې چې د پیس کولو ډبرې د ځواک له زیاتوالي سره ، د ریل په سطحه د O عنصر مینځپانګه کمه شوې ، چې د ریل په سطحه د Fe او O پابندۍ کې کمښت ، او د اکسیډریشن درجې کې کمښت ښیې. د ریل، د ریل په سطحه د رنګ بدلون رجحان سره مطابقت لري. په ورته وخت کې، د پیس شوي کثافاتو په ښکته سطح کې د O عنصر مینځپانګه هم د پیس کولو ډبرې د پیاوړتیا سره کمیږي. د یادولو وړ ده چې د اوسپنې پټلۍ د ځمکې د سطحې لپاره د ورته پیس شوي ډبرې او د پیس کولو ملبے لاندې سطحه د وروستي په سطحه د O عنصر مینځپانګه د پخوانیو څخه لوړه ده. د کثافاتو د جوړولو په وخت کې، د پلاستيک خرابوالی واقع کیږي او تودوخه د کثافاتو د کمپریشن له امله رامینځته کیږي؛ د کثافاتو د وتلو پروسې په جریان کې، د کثافاتو لاندې سطحه د کثافاتو د مخکینۍ پای سطحې په وړاندې مسح کوي او تودوخه تولیدوي. له همدې امله، د کثافاتو د تخریب او د تودوخې ګډوډ اغیز د کثافاتو په ښکته سطحه کې د لوړې درجې اکسیډریشن المل کیږي، چې په پایله کې د O عنصر لوړ محتويات رامنځته کیږي.

(a) د ټیټ ځواک پیس کولو ډبرې د ځمکې د فولادو ریل سطحه (RGS-10)

(b) د اوسپنې پټلۍ د ځمکې سطحه د متوسط قوی پیس کولو ډبرې سره (RGS-12.5)
(c) د لوړ ځواک پیس کولو ډبرې د ځمکې د فولادو ریل سطحه (RGS-15)
انځور 1. د سطحې مورفولوژي، د کثافاتو مورفولوژي، او د فولادو ریلونو EDS تحلیل وروسته له دې چې د پیس کولو ډبرو مختلف شدت سره پیس کړي.
د فولادو ریلونو په سطحه د اکسیډریشن محصولاتو او د ریل د سطحې سوځیدنې درجې سره د اکسیډریشن محصولاتو توپیر د لا تحقیق کولو لپاره ، د ایکس رې فوټو الیکټرون سپیکٹروسکوپي (XPS) د نږدې سطحې پرت کې د عناصرو کیمیاوي حالت کشف کولو لپاره کارول شوی و. د ځمکې د فولادو پټلۍ. پایلې په انځور کې ښودل شوي. د ریل د سطحې بشپړ سپیکٹرم تحلیل پایلې د پیس کولو ډبرو د مختلفو شدتونو سره پیس کولو وروسته (Fig.2 (a)) ښیي چې د ځمکې د ریل په سطحه د C1s، O1s، او Fe2p څوکۍ شتون لري، او د O اتومونو فیصدي ورسره کمیږي. د اورګاډي په سطحه د سوځیدنې درجه، کوم چې د ریل په سطحه د EDS تحلیل پایلو سره مطابقت لري. د دې حقیقت له امله چې XPS د موادو سطحې پرت (شاوخوا 5 nm) ته نږدې عنصري حالتونه کشف کوي ، د فولادو ریل سبسټریټ په پرتله د XPS بشپړ سپیکٹرم لخوا کشف شوي عناصرو ډولونو او مینځپانګو کې ځینې توپیرونه شتون لري. د C1s لوړوالی (284.6 eV) په عمده توګه د نورو عناصرو د پابند انرژی اندازه کولو لپاره کارول کیږي. د فولادو ریلونو په سطحه د اکسیډریشن اصلي محصول Fe آکسایډ دی، نو د Fe2p تنګ طیف په تفصیل سره تحلیل شوی. انځور.2 (b) تر (d) په ترتیب سره د فولادو ریلونو RGS-10، RGS-12.5، او RGS-15 په سطحه د Fe2p تنګ طیف تحلیل ښیي. پایلې ښیي چې په 710.1 eV او 712.4 eV کې دوه پابند انرژی چوکۍ شتون لري چې د Fe2p3/2 ته منسوب شوي؛ په 723.7 eV او 726.1 eV کې د Fe2p1/2 د پابند انرژی لوړوالی شتون لري. د سپوږمکۍ لوړوالی د Fe2p3/2 په 718.2 eV کې دی. په 710.1 eV او 723.7 eV کې دوه څوکې کیدای شي په Fe2O3 کې د Fe-O پابند انرژی ته منسوب شي، پداسې حال کې چې په 712.4 eV او 726.1 eV کې لوړې څوکۍ کیدای شي په FeO کې د Fe-O پابند انرژی ته منسوب شي. پایلې ښیي چې Fe3O4 Fe2O3. په عین وخت کې، په 706.8 eV کې هیڅ تحلیلي چوکۍ ونه موندل شوه، چې د ځمکې د ریل په سطحه کې د عنصر Fe نشتوالی په ګوته کوي.

(a) د سپیکٹرم بشپړ تحلیل

(b) RGS-10 (نیلي)

(c) RGS-12.5 (رڼا ژیړ)

(d) RGS-15 (د فولادو ریل اصلي رنګ)
انځور.2. د اورګاډي سطحې XPS تحلیل د سوځیدنې مختلف درجې سره
په Fe2p تنګ طیف کې د لوړ ساحې سلنه ښیي چې د RGS-10، RGS-12.5 څخه تر RGS-15 پورې، د Fe2 + 2p3/2 او Fe2 + 2p1/2 د لوړ ساحې سلنه زیاتوالی، پداسې حال کې چې د Fe3+ د لوړ ساحې فیصده 2p3/2 او Fe3+2p1/2 کمیږي. دا په ګوته کوي چې لکه څنګه چې په ریل کې د سطحې سوځیدنه کمیږي، د سطحي اکسیډیشن محصولاتو کې د Fe2+ منځپانګې زیاتیږي، پداسې حال کې چې د Fe3+ منځپانګې کمیږي. د اکسیډیشن محصولاتو بیلابیل برخې د ځمکې د ریل مختلف رنګونو پایله لري. هرڅومره چې د سطحې سوځیدنه (نیلي) لوړه وي ، په اکسایډ کې د Fe2O3 محصولاتو مینځپانګه لوړه وي؛ هرڅومره چې د سطحې سوځیدنه ټیټه وي ، د FeO محصولاتو مینځپانګه لوړه وي.