Leave Your Message
Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles sa panahon ng proseso ng paggiling

Balita

Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles sa panahon ng proseso ng paggiling

2024-12-25
Sa panahon ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga abrasive at riles, ang plastik na pagpapapangit ng mga riles ay bumubuo ng init, at ang alitan sa pagitan ng mga abrasive at mga materyales ng tren ay bumubuo rin ng nakakagiling na init. Ang paggiling ng mga riles ng bakal ay isinasagawa sa isang natural na kapaligiran, at sa panahon ng proseso ng paggiling, ang materyal na bakal na riles ay hindi maaaring hindi ma-oxidized sa ilalim ng init ng paggiling. May malapit na kaugnayan sa pagitan ng ibabaw na oksihenasyon ng mga riles ng bakal at mga paso ng riles. Samakatuwid, kinakailangang pag-aralan ang pag-uugali ng oksihenasyon ng ibabaw ng riles sa panahon ng proseso ng paggiling.

Naiulat na tatlong uri ng paggiling na mga bato na may compressive strength ang inihanda, na may lakas na 68.90 MPa, 95.2 MPa, at 122.7 MPa, ayon sa pagkakabanggit. Ayon sa pagkakasunud-sunod ng lakas ng paggiling ng bato, ang GS-10, GS-12.5, at GS-15 ay ginagamit upang kumatawan sa tatlong grupo ng mga nakakagiling na bato. Para sa mga sample ng steel rail na dinurog ng tatlong hanay ng mga grinding stone na GS-10, GS-12.5, at GS-15, ang mga ito ay kinakatawan ng RGS-10, RGS-12.5, at RGS-15 ayon sa pagkakabanggit. Magsagawa ng mga pagsubok sa paggiling sa ilalim ng mga kondisyon ng paggiling na 700 N, 600 rpm, at 30 segundo. Upang makakuha ng higit pang intuitive na mga pang-eksperimentong resulta, ang rail grinding stone ay gumagamit ng pin disc contact mode. Suriin ang pag-uugali ng oksihenasyon ng ibabaw ng riles pagkatapos ng paggiling.

Ang morpolohiya sa ibabaw ng ground steel rail ay naobserbahan at sinuri gamit ang SM at SEM, tulad ng ipinapakita sa Fig.1. Ang mga resulta ng SM ng ground rail surface ay nagpapakita na habang tumataas ang grinding stone strength, nagbabago ang kulay ng ground rail surface mula sa asul at dilaw na kayumanggi patungo sa orihinal na kulay ng rail. Ang pag-aaral ni Lin et al. nagpakita na kapag ang temperatura ng paggiling ay mas mababa sa 471 ℃, ang ibabaw ng riles ay lilitaw na normal na kulay. Kapag ang temperatura ng paggiling ay nasa pagitan ng 471-600 ℃, ang riles ay nagpapakita ng matingkad na dilaw na pagkasunog, habang kapag ang temperatura ng paggiling ay nasa pagitan ng 600-735 ℃, ang ibabaw ng riles ay nagpapakita ng mga asul na paso. Samakatuwid, batay sa pagbabago ng kulay ng ibabaw ng ground rail, mahihinuha na habang bumababa ang lakas ng giling na bato, unti-unting tumataas ang temperatura ng paggiling at tumataas ang antas ng pagkasunog ng riles. Ginamit ang EDS upang pag-aralan ang elemental na komposisyon ng ground steel rail surface at debris bottom surface. Ipinakita ng mga resulta na sa pagtaas ng lakas ng paggiling ng bato, bumaba ang nilalaman ng elemento ng O sa ibabaw ng riles, na nagpapahiwatig ng pagbawas sa pagbubuklod ng Fe at O ​​sa ibabaw ng riles, at pagbaba sa antas ng oksihenasyon. ng riles, na naaayon sa takbo ng pagbabago ng kulay sa ibabaw ng riles. Kasabay nito, ang nilalaman ng O elemento sa ibabang ibabaw ng nakakagiling na mga labi ay bumababa din sa pagtaas ng lakas ng paggiling ng bato. Ito ay nagkakahalaga ng noting na para sa ibabaw ng bakal rail ground sa pamamagitan ng parehong nakakagiling na bato at ang ilalim na ibabaw ng nakakagiling na mga labi, ang nilalaman ng O elemento sa ibabaw ng huli ay mas mataas kaysa sa dating. Sa panahon ng pagbuo ng mga labi, ang plastic deformation ay nangyayari at ang init ay nabuo dahil sa compression ng abrasives; Sa panahon ng proseso ng pag-agos ng mga labi, ang ilalim na ibabaw ng mga labi ay kumakas sa harap na dulo ng ibabaw ng nakasasakit at bumubuo ng init. Samakatuwid, ang pinagsamang epekto ng debris deformation at frictional heat ay humahantong sa isang mas mataas na antas ng oksihenasyon sa ilalim na ibabaw ng mga labi, na nagreresulta sa isang mas mataas na nilalaman ng O elemento.
Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles du1

(a) Mababang lakas na panggiling na bato na ground steel rail surface (RGS-10)

Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles du2

(b) Ibabaw ng bakal na rail ground na may medium strength grinding stone (RGS-12.5)

Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles du3

(c) High strength grinding stone ground steel rail surface (RGS-15)
Fig. 1. Surface morphology, debris morphology, at EDS analysis ng mga bakal na riles pagkatapos ng paggiling na may iba't ibang intensity ng grinding stones
Upang higit pang maimbestigahan ang mga produkto ng oksihenasyon sa ibabaw ng mga riles ng bakal at ang pagkakaiba-iba ng mga produkto ng oksihenasyon na may antas ng pagkasunog sa ibabaw ng riles, ginamit ang X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) upang makita ang estado ng kemikal ng mga elemento sa malapit na layer ng ibabaw. ng ground steel riles. Ang mga resulta ay ipinapakita sa Fig.2. Ang buong spectrum analysis na mga resulta ng rail surface pagkatapos ng paggiling na may iba't ibang intensity ng grinding stones (Fig.2 (a)) ay nagpapakita na mayroong C1s, O1s, at Fe2p peak sa ground rail surface, at ang porsyento ng O atoms ay bumababa nang may ang antas ng pagkasunog sa ibabaw ng riles, na naaayon sa pattern ng mga resulta ng pagsusuri ng EDS sa ibabaw ng riles. Dahil sa ang katunayan na ang XPS ay nakakakita ng mga elemental na estado na malapit sa ibabaw na layer (mga 5 nm) ng materyal, mayroong ilang mga pagkakaiba sa mga uri at nilalaman ng mga elemento na nakita ng XPS na buong spectrum kumpara sa steel rail substrate. Ang C1s peak (284.6 eV) ay pangunahing ginagamit upang i-calibrate ang mga nagbubuklod na enerhiya ng iba pang mga elemento. Ang pangunahing produkto ng oksihenasyon sa ibabaw ng bakal na riles ay Fe oxide, kaya ang makitid na spectrum ng Fe2p ay sinusuri nang detalyado. Fig.2 (b) hanggang (d) ipakita ang makitid na spectrum analysis ng Fe2p sa ibabaw ng bakal na riles na RGS-10, RGS-12.5, at RGS-15, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga resulta ay nagpapahiwatig na mayroong dalawang nagbubuklod na mga peak ng enerhiya sa 710.1 eV at 712.4 eV, na iniuugnay sa Fe2p3/2; May mga nagbubuklod na energy peak ng Fe2p1/2 sa 723.7 eV at 726.1 eV. Ang satellite peak ng Fe2p3/2 ay nasa 718.2 eV. Ang dalawang peak sa 710.1 eV at 723.7 eV ay maaaring maiugnay sa nagbubuklod na enerhiya ng Fe-O sa Fe2O3, habang ang mga taluktok sa 712.4 eV at 726.1 eV ay maaaring maiugnay sa nagbubuklod na enerhiya ng Fe-O sa FeO. Ang mga resulta ay nagpapahiwatig na ang Fe3O4 Fe2O3. Samantala, walang analytical peak ang nakita sa 706.8 eV, na nagpapahiwatig ng kawalan ng elemental na Fe sa ibabaw ng ground rail.
Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles du4
(a) Full spectrum analysis
Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles du5
(b) RGS-10 (asul)
Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles du6
(c) RGS-12.5 (light yellow)
Pag-uugali ng oksihenasyon ng mga riles du7
(d) RGS-15 (orihinal na kulay ng bakal na riles)

Fig.2. Pagsusuri ng XPS ng mga ibabaw ng riles na may iba't ibang antas ng pagkasunog

Ang mga porsyento ng peak area sa Fe2p narrow spectrum ay nagpapakita na mula RGS-10, RGS-12.5 hanggang RGS-15, ang peak area percentage ng Fe2+2p3/2 at Fe2+2p1/2 ay tumataas, habang ang peak area percentage ng Fe3+ Bumababa ang 2p3/2 at Fe3+2p1/2. Ipinapahiwatig nito na habang bumababa ang antas ng pagkasunog sa ibabaw sa riles, tumataas ang nilalaman ng Fe2+ sa mga produkto ng oksihenasyon sa ibabaw, habang bumababa ang nilalaman ng Fe3+. Ang iba't ibang bahagi ng mga produkto ng oksihenasyon ay nagreresulta sa iba't ibang kulay ng ground rail. Kung mas mataas ang antas ng pagkasunog sa ibabaw (asul), mas mataas ang nilalaman ng mga produkto ng Fe2O3 sa oksido; Kung mas mababa ang antas ng pagkasunog sa ibabaw, mas mataas ang nilalaman ng mga produkto ng FeO.