Nacionalinio standarto ir užsienio standartinių bėgių esminiai skirtumai ir taikomi scenarijai
Kokios yra pagrindinės nacionalinių standartinių bėgių medžiagos?
Pagrindinės nacionalinių standartinių bėgių medžiagos yra U71Mn ir U75V. U71Mn anglies kiekis yra 0,65 %-0,76 %, o mangano kiekis yra 1,10 %-1,50 %, o jo stiprumas ir kietumas yra geras. U75V anglies kiekis yra 0,70–0,80%, jame yra 0,04–0,12% vanadžio, kurio veikimas pagerinamas naudojant mikrolydinimo technologiją. Kad būtų užtikrintas stabilus veikimas, abiejų medžiagų fosforo ir sieros kiekis kontroliuojamas iki 0,030 % arba mažesnis. U71Mn plačiai naudojamas įprastuose geležinkeliuose, o U75V tinka sunkiasvoriams geležinkeliams ir kai kuriems greitiesiems geležinkeliams. Jų medžiagų pasirinkimas griežtai atitinka skirtingų linijų apkrovos reikalavimus, kad būtų užtikrintas bėgių kelio pamato stabilumas.
Kokios yra tipiškų medžiagų, skirtų užsienio standartiniams bėgiams, charakteristikos?
Europos standarto UIC bėgiuose dažniausiai naudojama medžiaga S355Jr, kurios takumo riba yra didesnė arba lygi 355 MPa, o anglies kiekis yra mažesnis arba lygus 0,22%, kurių didžiausias privalumas yra puikus suvirinamumas, tinkamas tankiam Europos geležinkelių tinklui. Amerikietiškuose standartiniuose AREMA bėgiuose naudojamos tokios medžiagos kaip AAR M102 115 klasė, kurių tempiamasis stipris yra didesnis nei 790 MPa arba lygus jai, daugiausia dėmesio skiriant atsparumo nuovargiui didinimui. Rusijos standartiniai GOST R 51685 bėgiai prideda lydinio elementų, tokių kaip chromas ir nikelis, pasižymintys išskirtiniu atsparumu žemai -temperatūrai. Visos šios medžiagos optimizuoja lydinio santykį, kad prisitaikytų prie geležinkelių eksploatavimo aplinkos atitinkamuose regionuose. Užsienio standartinių medžiagų pagrindinė konstrukcija atitinka faktinius poreikius, tokius kaip ašies apkrova ir vietinių linijų klimato sąlygos.
Kaip medžiagų skirtumai turi įtakos bėgių stiprumui?
Nacionalinio standarto U75V bėgių tempiamasis stipris gali siekti daugiau nei 980 MPa, gerokai viršijantis Europos S355Jr 510-680 MPa, kuris gali geriau atlaikyti ratų{5}}bėgių slėgį gabenant sunkius{7}} krovinius. Esant ilgalaikei -ciklinei apkrovai, amerikietiškų AAR M102 115 klasės bėgių eksploatavimo laikas yra 20 %-30 % didesnis nei nacionalinio standarto U71Mn. Medžiagoje esantys lydinio elementai yra raktas į stiprumo skirtumus; elementai, tokie kaip vanadis ir chromas, gali pagerinti plieno kietumą ir atsparumą dilimui. Sunkias{18}}valymo linijas reikia pasirinkti labai stiprias medžiagas, kad būtų sumažinta deformacija, o įprastos lynos gali suderinti stiprumą ir kainą. Medžiagos stiprumas tiesiogiai lemia bėgių apkrovos ribą ir tarnavimo laiką, o tai yra pagrindinis linijos projektavimo rodiklis.
Kuo skiriasi skirtingų medžiagų bėgių suvirinimo procesai?
Nacionalinio standarto U71Mn bėgiuose dažniausiai naudojamas staigus suvirinimas, kai pakaitinimo temperatūra reguliuojama 800–900 laipsnių, o spaudimo slėgis – 100–120 MPa, siekiant užtikrinti, kad suvirintos jungties stiprumas atitiktų netauriojo metalo stiprumą. Dėl gero suvirinamumo „European S355Jr“ gali pritaikyti patogesnį dujų slėgio suvirinimą, kurio suvirinimo temperatūra yra 1200–1300 laipsnių ir didesnis veikimo lankstumas. „American AAR M102 Grade 115“ reikalauja naudoti specialius elektrodus, kuriuose yra nikelio ir molibdeno, kad būtų užtikrintas jungties tvirtumas ir stiprumas. Suvirinimo procesas turi būti pasirenkamas atsižvelgiant į medžiagos cheminę sudėtį, kad būtų išvengta suvirinimo defektų. Pagrindinis skirtingų suvirinimo procesų tikslas yra pašalinti sujungimo pavojus dėl medžiagų skirtumų ir užtikrinti bėgių kelio vientisumą.
Kaip medžiagų parinkimas prisitaiko prie skirtingos veiklos aplinkos?
Geležinkeliams aukštos -temperatūrinės dykumos vietovėse dažnai pasirenkami nacionaliniai standartiniai karščiui-atsparūs bėgiai, kurių sudėtyje yra chromo ir molibdeno, kad būtų išvengta deformacijos dėl terminio plėtimosi ir susitraukimo. Šaltuose regionuose pirmenybė teikiama svetimiems standartiniams bėgiams, kuriuose yra nikelio, kad būtų išvengta trapių lūžių žemoje-temperatūroje. Sunkiųjų-traukų geležinkeliams reikalingos didelio-stiprumo ir nusidėvėjimui{7}}atsparios medžiagos, pvz., nacionalinis standartas U75V ir amerikietiškas AAR M102 115 klasė. Paprasti geležinkeliai gali pasirinkti U71Mn medžiagą, kurios kaina yra didesnė, kad būtų suderintas našumas ir kaina. Medžiagų parinkimas turi visapusiškai atsižvelgti į aplinkos veiksnius, tokius kaip temperatūra, apkrova ir transportavimo dažnis, kad būtų galima prisitaikyti tarp bėgių kelio ir aplinkos.