Հղկող քարի կառուցվածքի ձևավորում

Ներկայում հայրենական արտադրության հղկող քարերի հիմնական թերություններից մեկը պողպատե ռելսերն այրելու միտումն է [1]: Ռելսերի հղկման գործընթացում հղկող նյութերի հղկման ազդեցությունը (սահում, հերկում, կտրում) և կապի և երկաթուղու միջերեսի միջև շփումը հղկման ջերմության հիմնական աղբյուրներն են [3]: Ջերմության (հղկման ջերմության) և ուժի (մեխանիկական ուժ) միացման ազդեցության տակ երկաթուղային նյութի մարգարտիտը ենթարկվում է ավստենիտի փոխակերպման և հետագայում սառեցման ընթացքում ձևավորում է մարտենսիտ և ֆերիտ, ինչը հանգեցնում է բարձր կարծրության և փխրուն սպիտակ շերտի կառուցվածքի: Մասնակի ճաքերը կտարածվեն սպիտակ շերտի և մարգարիտի սահմանին, ինչը կառաջացնի ռելսի վաղաժամ խափանումը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում (ա): Հղկման գործընթացում պողպատե ռելսի մակերեսը ենթարկվում է տարբեր աստիճանի օքսիդացման, ինչի արդյունքում փայլեցված ռելսը տարբեր գույներով է ստացվում: Դեղին, կապույտ և մանուշակագույնը սովորաբար կոչվում են «այրվածքներ»: Լին et al. [9] տեղադրեց կիսաարհեստական ​​ջերմակույտ պողպատե ռելսում, որպեսզի վերահսկի փայլեցման միջերեսի ջերմաստիճանը իրական ժամանակում՝ տարբեր հղկման պարամետրերի ներքո: Նրանք համեմատեցին փայլեցման ջերմաստիճանը պողպատե երկաթուղու մակերևույթի այրման աստիճանի հետ և հաստատեցին կապի մոդել այրման աստիճանի (գույնի փոփոխության) և փայլեցման ջերմաստիճանի միջև, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում (բ): Այս հիման վրա Zhou et al. [3] սահմանեց ռելսերի փայլեցման ժամանակ սպիտակ շերտի ջերմաստիճանի և հաստության և կրակման աստիճանի միջև փոխհարաբերությունների մոդել՝ ապահովելով ռելսերի փայլեցման պարամետրերի օպտիմալացման նոր մեթոդ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում (գ): Վերոնշյալ հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ հղկման պարամետրերի օպտիմալացումը և հղկման ջերմության նվազեցումը կարևոր մեթոդներ են երկաթուղու այրվածքները բարելավելու համար:

Նկար.1 Հղկման առաջացրած ռելսերի այրման և սպիտակ փորագրման շերտը (WEL)

Շատ գիտնականներ ուսումնասիրում են երկաթուղային հղկման այրման մեխանիզմը հղկող քարերի ձևավորման տեսանկյունից: Հետազոտության արդյունքները Zhang et al. [2] ցույց է տալիս, որ սպիտակ կորունդի հղկման քարն ունի լավագույն ինքնասրությունը և ամենակարևոր հղկման ազդեցությունը, ինչը հանգեցնում է մանրացման ամենաբարձր ջերմաստիճանին և սպիտակ շերտի ամենամեծ հաստությանը: Յուանը և այլք: [4] հղկվող քարի մեջ հավաքովի ծակոտի կառուցվածք է պատրաստել, որն օգտակար է հղկվող բեկորների արտանետման համար, նվազեցնում է հղկվող քարերի խցանումը, իջեցնում հղկման ջերմաստիճանը և բարելավում է փայլեցված պողպատե երկաթուղու մակերեսի որակը: Wang et al. [5] ուսումնասիրություն է անցկացրել մանրացնող քարի կարծրության (N, R, P, T) ազդեցության մասին պողպատե ռելսերի մակերեսի որակի վրա, և արդյունքները ցույց են տվել, որ սպիտակ շերտի հաստությունը մեծանում է հղկող քարի կարծրության բարձրացման հետ։ Ուստի հղկող քարի կառուցվածքի (ծակոտիներ, հղկող կազմ), կարծրության և այլնի ողջամիտ կարգավորումը դրական է ազդում ռելսերի այրվածքների բարելավման վրա։

Վերոնշյալ հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ հղկման պարամետրերը և հղկման քարերի կատարումը երկաթուղու այրման վրա ազդող երկու հիմնական գործոններն են: Երթուղու վրա առկա փայլեցնող մեքենաների համար դժվար է զգալի ճշգրտումներ կատարել գործող մեքենայի կառուցվածքի վրա գործառնական պարամետրերում՝ փայլեցման արդյունավետությունն ապահովելու համար: Հետևաբար, հղկող քարի կառուցվածքի նախագծումը և կատարողականի վերահսկումը երկաթուղային այրվածքները բարելավելու արդյունավետ միջոցներից մեկն է: Wu et al. [7, 8] հղկված ադամանդի հավաքովի բլոկները որոշակի դասավորությամբ տեղադրեց հղկման քարի մեջ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2 (ա)-ում: Հղկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ կոմպոզիտային հղկող քարը կարող է արդյունավետորեն բարելավել ռելսերի փայլեցման արդյունավետությունը, նվազեցնել փայլեցված ռելսի մակերեսային կոշտությունը և բարելավել երկաթուղային այրվածքները: Ժաո Ջինբո և այլք: [9] կապեց CaF2-ը պոլիէթերթերկետոնի հետ՝ ձևավորելով ինքնաքսվող հոդերի բլոկներ, և պատրաստեց ինքնաքսվող հղկող քարեր՝ դրանք դնելով հղկող քարե սաղմի մեջ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2 (բ)-ում: Հղկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ ինքնահոսող հոդերի բլոկը կարող է շարունակաբար ազատվել հղկող քարի և երկաթուղու միջերեսում, քանի որ հղկող քարը մաշվում է, նվազեցնելով հղկման ջերմությունը և բարելավելով երկաթուղու այրվածքները: Հղկված հավաքովի բլոկների, ինքնաքսվող հոդերի բլոկների տեղադրումը հղկող քարի մատրիցայում հանգեցնում է հղկող քարի անհավասար կառուցվածքի և ներմուծում է ցածր ամրության միջերես (հղկող քարի մատրիցա/իմպլանտի բլոկի միջերես), այդպիսով ապահովելով քարի մեխանիկական հատկությունները (պտտման ուժ, դինամիկ հավասարակշռություն և այլն): Wu et al. [10] նախագծել է հղկված CBN հղկող հղկող անիվ՝ ճեղքվածքով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2 (գ)-ում, որը բարելավում է ռելսերի մշակման մասերի այրումը: Այնուամենայնիվ, հղկող քարի մեջ օգտագործվող հղկող շերտը ռելսերի հղկման գործընթացում վատ մաշվածության դիմադրություն ունի, և հղկող քարի ծառայության ժամկետը չափազանց կարճ է: Հետևաբար, հղկող քարի կառուցվածքի խելամիտ ձևավորումը/կարգավորումը դրական ազդեցություն ունի հղկման ջերմության նվազեցման և երկաթուղու այրման բարելավման վրա, սակայն դա նախապայման է, որը պետք է ամբողջությամբ հաշվի առնել՝ ապահովելու համար, որ հղկվող քարն ունենա լավ ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ և աշխատունակություն:

ա) Նախապես տեղադրված ադամանդե բլոկների հղկման քար [7,8]

(բ) Նախապես դրված Ինքնաքսայուղային բլոկի հղկող քար[9]գ) ճեղքվածքային կառուցվածքով հղկվող քար [10]

Նկար 2. Հղկվող քարի կառուցվածքի ձևավորում

Տեղեկանք

[1]A Al-Juboori, DAVID Wexler, LI Huijun, et al. Պզուկների ձևավորումը և սպիտակ փորագրման շերտի երկու տարբեր դասերի առաջացումը երկաթուղային պողպատի մակերեսին [J]: Միջազգային հոգնածության ամսագիր, 2017, 104: 52-60:

[2]GUO Shuai, ZHAO Xiangji, HE Chenggang, et al. Հղկման նշանների ազդեցությունը ջրային պայմաններում ռելսերի հոգնածության վրա [J]: Չինաստանի մեքենաշինություն, 2019, 30 (08): 889-895:

[3]36[3] ZHOU Kun, DING Haohao, Steenbergen Michaël, et al. Ջերմաստիճանի դաշտը և նյութի արձագանքը որպես երկաթուղու հղկման պարամետրերի ֆունկցիա[J]: Ջերմության և զանգվածի փոխանցման միջազգային հանդես, 2021, 175: 12366:

[4]YUAN Yongjie, ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei և այլն: Ծակոտկեն հղկման անիվները դեպի վերացնելով նախնական հոգնածությունը և բարձրացնելով նյութերի հեռացման արդյունավետությունը երկաթուղային հղկման համար[J]: Tribology International, 2021, 154: 106692

[5]WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu, et al. Հղկող նյութի և հղկող անիվի կարծրության ազդեցությունը երկաթուղու հղկման վարքագծի վրա [J]: Հագնում, 2020, 454-455: 203332:

[6]57[6] ԺԱՆԳ Վուլին, ԺԱՆԳ Պենգֆեյ, ԺԱՆԳ Ջուն և այլք։ Ռելսերի հղկման վարքագծերի վրա հղկող ավազի չափի ազդեցության ստուգում [J]: Արտադրական գործընթացների ամսագիր, 2020, 53: 388-395:

[7]XIAO Bing, XIAO Haozhong, XIAO Bo, et al. Հղկման անիվ բարձր արդյունավետ երկաթուղային հղկման և դրա արտադրության մեթոդի համար. Չինաստան, CN 108453638 A[P]: 2018-08-28.

[8]WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong և այլն: Հղկված ադամանդի թիթեղների մաշվածության բնութագրերը տարբեր հղկման ժամանակով[J]: Հագնում, 2019, 432-433: 202942:

[9]WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong և այլն: Տարբեր ճնշման տակ [J] երկաթուղային կոմպոզիտային հղկման անիվի համար հղկված ադամանդի թերթիկի մաշվածության բնութագրերի ուսումնասիրություն: Հագնում, 2019, 424-425: 183-192:

[10]LIN Bin, ZHOU Kun, GUO Jun, et al. Հղկման պարամետրերի ազդեցությունը մակերևույթի ջերմաստիճանի և հղկող երկաթուղու այրման վարքագծի վրա [J]: Tribology International, 2018, 122: 151-162.