Dökme Demirden Alaşımlı Çeliğe: Pist Malzemelerinin Asırlık Evrimi

Eylül ayında 27, 1825, İngiltere'deki Stockton-Darlington hattı boyunca kömür yüklü bir vagonu yavaşça çeken bir buharlı lokomotif beyaz duman püskürttü.. 32 kilometre uzunluğundaki bu hat yalnızca dünyanın ilk kamu demiryolu değildi, ama aynı zamanda dökme demiri ilk kullanan kişi olarak da tarihe geçti izlemek. Ancak hiç kimse, görünüşte sağlam olan bu dökme demir rayların, ray malzemeleri alanında neredeyse iki yüzyıl sürecek bir devrimin başlangıç ​​noktası olacağını hayal edemezdi..

1. Dökme Demir Çağı: The “Kırılgan Beşik” Buharlı Lokomotifin

1.1 The “Acil Durum Planı” Sanayi Devrimi'nin teşvik ettiği

Sanayi Devrimi kömür taşımacılığına yönelik talepte patlayıcı bir artışa yol açtı. Fakat, geleneksel ahşap raylar yüzlerce ton ağırlığındaki buharlı lokomotiflerin ezici ağırlığına dayanamayacak kadar kırılgandı. İçinde 1820, İngiliz mühendis John Birkinshaw'ın aklına, dökme demir su boruları üretiminde kullanılan teknolojiyi ray imalatına uygulama fikri geldi., böylece L şeklindeki dökme demir rayın tasarlanması. Bu tür bir parça, bir döküm yöntemi kullanılarak seri üretildi, ahşap rayların yalnızca üçte birine mal oluyor. Kurulum özel bir alet gerektirmez; doğrudan traverslerin üzerine yerleştirilebilir. Birkaç yıl içinde, dökme demir raylar oldu “standart” demiryolu inşaatı için.

1.2 Ölümcül Kusurların Birleşmesi

Fakat, Dökme demirin kırılganlığı kısa sürede ortaya çıktı: çekme mukavemeti daha azdı 200 MPa, modern çelik rayların yalnızca onda biri. Trenler sıklıkla rayları kırıyor, ayda birkaç milimetre büyüyen çatlaklarla. Liverpool-Manchester demiryolu açıldıktan sonra 1830, Dökme demir rayların kırılması sıradan hale geldi, bazı bölümleri gerektiren 30% günlük parça değişiminin. Yapmak için, Mühendisler pisti daha ağır hale getirmek zorunda kaldı (itibaren 18 kg'a kadar 36 metre başına kg) ve ray açıklığını standarttan düşürün 4 ayak 8.5 inç ila 4 ayak. Bu tavizler daha sonraki kaza potansiyelini artırdı.

2. Çelik Devrimi: Dönüşüm “Ham Çelik” ile “İnce Çelik”

2.1 Çelik Üretim Teknolojisinde İlk Atılım

Demiryolu malzemelerinin geliştirilmesindeki en çığır açıcı yenilikler, çelik üretim teknolojisindeki sürekli ilerlemelerle başlatılmıştır.. Geri dön 1856, Henry Bessemer dönüştürücü çelik üretim sürecine öncülük etti. Bu işlem, erimiş pik demire kuvvetli bir şekilde hava üflemeyi içerir.. Bu işlem karbon içeriğini önemli ölçüde azaltır. 4% ile 0.2%-0.5%. Sonuç, çekme dayanımına sahip düşük karbonlu bir çeliktir. 400 MPa ve olağanüstü tokluk, dökme demirin üç katı. Londra Metrosu ilk kez çelik rayları tanıttıktan sonra 1863, ömürleri dökme demire göre dört kat arttı.

2.2 The “Hassas Formül” Açık Isıl Çelik Üretimi

19. yüzyılın sonlarında, açık ocakta çelik üretimi giderek yaygınlaştı. Fırın sıcaklığını kontrol ederek ve manganez ekleyerek (konsantrasyonunda 0.6%-0.9%), çelik rayların karbon içeriği sabitlendi 0.6%-0.8%, çekme mukavemetlerini artırarak 600-800 MPa. İçinde 1895, Pensilvanya Demiryolu hattının tamamı çelik raylara dönüştürüldükten sonra, tren hızları yükseldi 40 km/saat'e kadar 80 km/saat, ve raylar daha uzun süre dayanabilir 10 yıllar. Bu dönemde, rayların kesiti basit bir T şeklinden I şekline dönüştü, daha rasyonel bir yapıya ve daha eşit dağıtılmış yüklere ulaşmak.

3. Alaşım Çağı: The “Süper Çerçeve” Yüksek Hızlı Trenin

3.1 Yüksek Hızlı Rayların Getirdiği Yeni Zorluklar

20. yüzyılın ortalarında, demiryolları daha yüksek hızlara ulaşmaya başladıkça, raylar yeni zorluklarla karşılaştı. Japonya'nın Shinkansen'i açıldığında 1964, U71Mn çelik raylar (içeren 0.7% karbon ve 1.2% manganez) o zaman kullanılmıştı eskimişti 0.3 ayda mm 300 km/saat, geleneksel raylara göre üç kat daha fazla. Bu durum ülkeleri ekleme olasılığını düşünmeye sevk etti. “katkı maddeleri” raylara.

3.2 The “büyülü etkiler” eser elementlerin

Modern alaşımlı rayların sırrı sadece birkaç parçanın eklenmesinde yatmaktadır. “özel malzemeler”:

Krom (CR): raylar üzerinde koruyucu bir kaplama görevi görür, ömrünü uzatarak 2-3 nemli ortamlarda zamanlar;

Vanadyum (V): Rayları güçlendirir’ “kaslar,” aşan bir çekme dayanımı elde etmek 1200 MPa;

Niyobyum (Not): Dayanıklılıklarını artırır, yorulma çatlaklarının yayılmasının azaltılması.

Çin'in yüksek hızlı raylarında kullanılan U75V rayları, içeren 0.75% karbon ve 0.6% vanadyum, dünya standartlarında performansa ulaştık. Almanya'nın R350HT rayları (içeren 0.82% karbon ve 1.5% krom) Ağır yük demiryollarında kullanılanlar, 40 tonluk dingil yüklü yük vagonlarının tekrar tekrar ezilmesine dayanabilir ve kullanım ömrü 1 milyar ton trafik, Dünya'nın etrafında dönmeye eşdeğer 25 kez.

4. Geleceğe Bakış: The “Küçük Adımlar, Hızlı İlerleme” Akıllı Malzemeler

4.1 Yüzey Güçlendirme Teknolojisi “Yaşam Uzatma”

Mühendisler artık demiryolu ömrünü uzatmak için daha akıllı yöntemler kullanıyor. Örneğin, lazer kaplama ray kafasını bir kaplama ile kaplayabilir 0.5 mm kalınlığında kobalt bazlı alaşım tabakası, aşınma direncini on kat artırıyor. Plazma püskürtme, aşınmış ray yüzeylerini onarabilir “doldurma,” demiryolu ömrünün uzatılması 30%. Bu teknolojiler halihazırda Çin'deki Pekin-Şanghay Yüksek Hızlı Demiryolu ve Almanya'nın ICE Yüksek Hızlı Demiryolu gibi hatlarda kullanılıyor..

4.2 3D Basım “Özelleştirme”

3D baskı teknolojisi ray üretimini de sessizce dönüştürüyor. Örneğin, Degrade malzeme baskısının kullanılması ray başlıklarının yüksek karbonlu çelikten yapılmasını sağlar (aşınma direnci) ve düşük karbonlu çelikten ray tabanları (dayanıklılık), tek parça oluşturma. İçi boş yapısal tasarımlar, gücü korurken ağırlığı azaltabilir, tren yolculuğu sırasında titreşimi en aza indirgemek.

4.3 “Gelecek Spekülasyonları” Son Teknoloji Malzemeler

Grafenle güçlendirilmiş raylar ve şekil hafızalı alaşımlı ray pedleri gibi yeni malzemeler, henüz laboratuvardayken, muazzam bir potansiyele sahip olmak. Grafen demiryolunun gücünü şu şekilde artırabilir: 20%, aynı zamanda elektrik direncini azaltır ve hat devresi arızalarını en aza indirir. Şekil hafızalı alaşımlı ray yastıkları, sıcaklık dalgalanmalarına göre ray göstergesini otomatik olarak ayarlayabilir, farklı araç türlerinin ihtiyaçlarına uyum sağlama.

Dökme demir raylardan 1825 modern alaşımlı çelik raylara, demiryolu malzemelerinin evrimi insanların nasıl geliştiğinin bir hikayesidir “evcilleştirilmiş” ustalık ve azimle metal. Fuxing trenleri rayların üzerinde süzülürken 350 saatte kilometre, Demiryolu bağlantılarının derinliklerine gömülü metal, insanlığın sonsuz hız ve verimlilik arayışını sessizce destekliyor.

Demiryolu Döküm Parçaları Tedarikçisi

Luoyang Fonyo Ağır Sanayi A.Ş., Ltd., 1998 yılında kurulan döküm demiryolu parçaları üreticisidir. Fabrikamız 72.600㎡ alanı kaplamaktadır, fazlasıyla 300 çalışanlar, 32 teknisyenler, içermek 5 kıdemli mühendisler, 11 yardımcı mühendisler, Ve 16 teknisyenler. Üretim kapasitemiz 30,000 ton/yıl. Şu anda, ağırlıklı olarak döküm üretiyoruz, işleme, ve lokomotif için montaj, vagon, yüksek hızlı trenler, madencilik ekipmanları, rüzgar enerjisi, vesaire. Ürünlerimiz Rusya'ya ihraç edildi, Amerika Birleşik Devletleri, Almanya, Arjantin, Japonya, Fransa, Güney Afrika, İtalya ve diğer ülkeler.
Temas etmek: Stella Liu
E-posta: satış@railwaypart.com
WhatsApp: +86-152-3615-7103