Žemos-temperatūros atsparumo optimizavimo technologija ir pritaikymo sprendimai dideliems{1}}aukštiems ir šaltiems regionams nacionaliniams standartiniams bėgiams
Kokios yra pagrindinės cheminės sudėties koregavimo priemonės, skirtos optimizuoti nacionalinių standartinių bėgių atsparumą žemai{0}}temperatūrai?
Pagrindinės cheminės sudėties koregavimo priemonės, skirtos nacionalinių standartinių bėgių atsparumui žemoje{0}}temperatūros optimizavimuitiksliai kontroliuoja anglies kiekį ir prideda mikro legiravimo elementųkad subalansuotų bėgių stiprumą ir{0}}žemos temperatūros atsparumą. Anglies kiekis turėtų būti 0,65 %-0,75 %. Pernelyg didelis anglies kiekis pagerins bėgio stiprumą, bet žymiai sumažins atsparumą žemai -temperatūrai, todėl bėgis trapus lūžta esant žemai temperatūrai; per mažas anglies kiekis negali atitikti bėgio stiprumo reikalavimų. Papildomi mikro legiravimo elementai daugiausia yra nikelis, vanadis ir niobis. Nikelis gali išgryninti grūdelius ir pagerinti bėgio atsparumą žemai temperatūrai, o pridėto kiekio kontroliuojamas 0,2–0,3 %; vanadis ir niobis gali sudaryti karbonitridus, susmeigti grūdelių ribas ir trukdyti grūdų augimui, kai pridedamas vanadžio kiekis yra 0,03–0,05%, o niobis - 0,01–0,02%. Tuo pačiu metu priemaišų elementų, tokių kaip siera ir fosforas, kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas, kai sieros kiekis yra mažesnis arba lygus 0,015%, o fosforo kiekis yra mažesnis arba lygus 0,02%, išvengiant priemaišų elementų atsiskyrimo prie grūdelių ribų ir sumažinant kietumą žemoje temperatūroje. Sureguliuoto bėgio smūgio energija yra didesnė arba lygi 30J esant -40 laipsnių, daug didesnė nei 15J tradicinių bėgių.
Kokie yra pagrindiniai terminio apdorojimo proceso taškai, siekiant optimizuoti nacionalinių standartinių bėgių atsparumą žemai{0}}temperatūrai?
Pagrindiniai terminio apdorojimo proceso taškai, siekiant optimizuoti nacionalinių standartinių bėgių atsparumą žemai{0}}temperatūrai, yra sudėtinis procesasvaldomas valcavimas ir kontroliuojamas aušinimas + žemos temperatūros temperatūrų{1}}šildymasoptimizuoti bėgio mikrostruktūrą. Valdomas riedėjimo ir kontroliuojamas aušinimo procesas yra pagrindinis. Valcavimo temperatūra valdoma 850-900 laipsnių kampu, valcuojant dviem-eigomis, o valcavimo deformacija valdoma 30 %-40 %, kad būtų patobulinti austenito grūdeliai. Po valcavimo taikomas purškiamas aušinimas, o aušinimo greitis reguliuojamas 5-8 laipsniais per sekundę, paverčiant bėgio mikrostruktūrą į smulkiagrūdį{12}}perlitą, išvengiant stambiagrūdės{15}}grūdės struktūros ir pagerinant atsparumą žemai{18}}temperatūrai. Žemos temperatūros grūdinimo procesas įkaitina bėgį iki 200-250 laipsnių, palaiko šilumą 2-3 valandas, o po to oru atvėsina iki kambario temperatūros. Šis procesas gali pašalinti liekamąjį įtempį, susidarantį bėgių valcavimo metu, išlaikant perlito struktūros stabilumą, išvengiant stiprumo sumažėjimo dėl pernelyg aukštos grūdinimo temperatūros. Termiškai apdoroto bėgio atsparumas smūgiams esant -40 laipsnių padidinamas daugiau nei 50%, o stiprumas išlaikomas virš 1100 MPa, atitinkantis Alpių regionų naudojimo reikalavimus.
Kokie yra Alpių regionams skirtų nacionalinių standartinių bėgių ir įprastų nacionalinių standartinių bėgių veikimo skirtumai?
Alpių regionams skirtų nacionalinių standartinių bėgių ir įprastų nacionalinių standartinių bėgių veikimo skirtumai daugiausia atsispindi trimis aspektais:Atsparumas smūgiams žemoje-temperatūroje, atsparumas įtrūkimams ir stiprumo stabilumas. Nacionalinių standartinių bėgių, skirtų Alpių regionams, smūgio energija yra didesnė arba lygi 30 J esant -40 laipsnių, o įprastų nacionalinių standartinių bėgių smūgio energija yra tik 20 J esant -20 laipsnių ir nukris žemiau 15 J esant -40 laipsnių, todėl gali lūžti. Kalbant apie atsparumą įtrūkimams, nacionalinių standartinių bėgių, skirtų Alpių regionams, nuovargio įtrūkimų augimo greitis yra 30–40% mažesnis nei įprastų nacionalinių standartinių bėgių, kurie gali veiksmingai slopinti įtrūkimų susidarymą ir plitimą žemos temperatūros aplinkoje; paprastų nacionalinių standartinių bėgių plyšių augimo greitis esant žemai temperatūrai yra greitas, todėl bėgiai gali lūžti. Kalbant apie stiprumo stabilumą, Alpių regionų nacionalinių standartinių bėgių tempimo stiprio svyravimai yra mažesni arba lygūs 5% temperatūros diapazone nuo -40 laipsnių iki 20 laipsnių, o įprastų nacionalinių standartinių bėgių gali siekti 10%, o temperatūros pokyčiai lems nestabilų stiprumą. Be to, Alpių regionų nacionalinių standartinių bėgių paviršiaus kietumo vienodumas yra geresnis, o kietumo nuokrypis yra mažesnis arba lygus HRC2, o įprastų nacionalinių standartinių bėgių paviršiaus kietumas gali siekti HRC5.
Kokios yra nacionalinių standartinių bėgių suvirinimo proceso adaptyvios reguliavimo priemonės Alpių regionuose?
Alpių regionų nacionalinių standartinių bėgių suvirinimo proceso adaptyvios reguliavimo priemonės daugiausia grindžiamossumažinti suvirinimo temperatūros gradientą ir pagerinti po{0}}suvirinimo terminį apdorojimąkad būtų išvengta suvirintų jungčių trapumo žemoje{0}}temperatūroje. Prieš suvirinant, bėgio jungtis turi būti pašildyta iki 250-300 laipsnių, 100 mm pakaitinimo diapazonas abiejose jungties pusėse, 50{10}}100 laipsnių aukštesnė nei įprastų bėgių įkaitinimo temperatūra, taip sumažinant temperatūrų skirtumą tarp suvirinimo siūlės ir netauriojo metalo bei sumažinant suvirinimo liekamąjį įtempį. Suvirinimui taikomas blykstinio suvirinimo procesas, kai suvirinimo srovė reguliuojama 300{11}}350 A, o suvirinimo greitis reguliuojamas 100{13}}150 mm/min, todėl sumažinamas suvirinimo karščio{14}}paveiktos zonos plotis, kuris valdomas 20{17}}šilumos užkrėstoje zonoje, vengiant 30 mm. Terminis apdorojimas po suvirinimo taikomas žemos temperatūros grūdinimo procesas, suvirintą jungtį kaitinant iki 200–250 laipsnių ir išlaikant šiltą 3–4 valandas, pašalinant suvirinimo liekamąjį įtempį ir pagerinant jungties atsparumą smūgiams žemoje temperatūroje. Be to, suvirintoje jungtyje turi būti atliktas ultragarsinis defektų aptikimas, kad nebūtų vidinių defektų, o defektų aptikimo kvalifikacinis standartas yra aukštesnis nei įprastų bėgių, todėl suvirinimo siūlės viduje nereikia įtrūkimų, porų ir kitų defektų.
Kokie yra nacionalinių standartinių bėgių{0}}tiesimo ir priežiūros taškai Alpių regionuose?
Klojant-vietoje ir prižiūrint nacionalinius standartinius bėgius Alpių regionuose reikia sutelkti dėmesį įtemperatūros įtempių pašalinimas ir žemos temperatūros{0}}įtrūkimų prevencijaužtikrinti saugų linijos darbą. Kloti reikia, kai temperatūra yra aukštesnė nei -10 laipsnių, vengiant pernelyg didelio temperatūrinio streso bėgiui, kurį sukelia klojimas žemoje temperatūroje. Bėgio tarpo plotis bėgių klojimui reguliuojamas 10–15 mm, 5–10 mm platesnis nei įprastuose regionuose, paliekant temperatūros plėtimosi erdvę, kad bėgis neskiltų dėl tempimo įtempių, atsirandančių dėl temperatūros pokyčių. Po klojimo reikalingas įtempių mažinimo apdorojimas, naudojant ritininį reljefo metodą, kad būtų tolygiai pašalintas bėgio temperatūros įtempis, o užrakinto bėgio temperatūra po įtempių mažinimo yra -5 laipsniai -5 laipsniai. Techninės priežiūros metu būtina reguliariai tikrinti bėgio paviršiaus įtrūkimus ir susidėvėjimą, atliekant 3 mėnesių apžiūros ciklą, 3 mėnesiais trumpesnį nei įprastuose regionuose. Bėgis turi būti nušlifuotas arba pakeistas laiku, kai paviršiaus įtrūkimo ilgis viršija 5 mm. Be to, bėgio šoną reikia padengti antikorozine danga, kad būtų išvengta bėgio korozijos dėl ledo, sniego ir druskos purškimo Alpių regionuose.