Materjali koostise ja kulumiskindluse võrdlus riikliku standardi ja välismaa standardrööbaste vahel
Miks mõjutab süsinikusisalduse erinevus GB 60 kg/m rööpa ja UIC60 rööpa vahel kulumiskindlust?
GB 60 kg/m rööpa süsinikusisaldus on umbes 0,70%-0,80%, samas kui UIC60 rööpa süsinikusisaldus on 0,85%-0,95%. Suurem süsinikusisaldus toob kaasa rööpamaatriksi suurema kõvaduse ja parema kulumiskindluse. UIC-rööpa süsinikusisaldus on suurem, rööpapeas on suurem osa martensiidist, mis talub tõhusalt ratta-rööpa hõõrdumise põhjustatud abrasiivset kulumist. GB rööbas on madalama süsinikusisaldusega ja veidi madalama kõvadusega; suure koormuse ja kõrgsagedusliku hõõrdumise korral on rööpapea kulumisele ja lõhenemisele kalduv. Lisaks suurendab suurenenud süsinikusisaldus rööpa haprust. UIC-rööp peab tasakaalustama vastupidavust karastamise ja karastamise abil, mis on selle pikema kasutusea peamine põhjus. Seetõttu on süsinikusisalduse erinevus põhitegur, mis mõjutab kahte tüüpi rööbaste kulumiskindlust.
Välistele standardsiinidele lisatakse sageli kroomi ja vanaadiumisulami elemente. Millised eelised on neil võrreldes GB rööbastega?
Kroomi ja vanaadiumi lisamine välistele standardsiinidele võib terakesi oluliselt täpsustada, parandada tõmbetugevust ja väsimuskindlust. Kroom võib parandada siini kõvastumist, muutes rööpapea kõvaduse jaotuse ühtlasemaks ja vältides kohalikke pehmeid kohti; vanaadium võib moodustada karbiide, suurendades rööpa kulumis- ja löögikindlust. GB siinid on enamasti madala-sulamist või legeerimata-materjalidest, millel puudub selline sulami tugevdus. Suurel-kiirusel ja suurel-koormusel võivad need rööpapea plastilised deformatsioonid tekkida. Välimised standardrööpad, millele on lisatud sulameid, võivad pikendada kasutusiga 20%-30% võrra võrreldes GB-rööbastega, muutes need sobivamaks kõrgekvaliteediliste liinide paigaldamiseks.
Miks peavad külmade ja{0}}kõrgete piirkondade liinid valima GB rööbaste asemel madala fosfori- ja väävlisisaldusega standardrööpad?
Fosfori- ja väävlisisalduse ülempiir GB-rööbastes on 0,04%, samas kui väliste standardsete külmakindlate rööbaste puhul on see alla 0,025%. Madal lisandite sisaldus võib vähendada külma rabeduse ülemineku temperatuuri. Külmades ja{5}}kõrgetes piirkondades on talvel madal temperatuur ja rööbastee puruneb kergesti. Fosfor ja väävel kui kahjulikud elemendid suurendavad rööpa haprust ja kiirendavad pragude levikut. Välimised standardsiinid vähendavad lisandeid rafineerimistehnoloogia abil, mis võib parandada vastupidavust madalal-temperatuuril ja tagada hea plastilisuse isegi alla -40 kraadises keskkonnas. GB siinidel on kõrge lisandite sisaldus ja suur oht madalatel temperatuuridel puruneda, mistõttu need ei sobi paigaldamiseks külmadesse ja kõrgetesse kohtadesse. See on materiaalse kohanemisvõime oluline teostus.
Kuidas mõjutab rööpamaterjalide karastavuse erinevus rööpapea kõvaduse gradienti?
Hea karastavusega rööbastel on pehmem kõvaduse gradient pinnast rööpapea südamikuni ja pingejaotus on jõu mõjul ühtlasem. Välimiste standardsiinide karastatavus on parem kui GB siinidel. Rööpapea pinna kõvadus võib ulatuda HB360{4}}400-ni ja südamiku kõvadus võib siiski jääda üle HB300, mis võib tõhusalt hajutada ratta-rööpa kontakti. GB-rööpad on halva karastatavusega, liialt kõrge rööpapea pinnakaredusega ja madala südamiku kõvadusega, moodustades "kõva kesta ja pehme südamiku" struktuuri. Jõu mõjul on liideses lihtne tekitada mikro-pragusid. Pikaajalise{10}}vahelduva koormuse korral levivad mikropraod kiiresti, põhjustades rööpapea lõhenemist ja mõjutades sõiduohutust.
Kuidas materjali testimise abil kiiresti eristada GB ja väliste standardsiinide kulumiskindlust?
Spektromeetrit saab kasutada rööpamaterjalide süsiniku, mangaani ja kroomi sisalduse tuvastamiseks. Rööpad süsinikusisaldusega 0,85% või rohkem ja mangaanisisaldus 1,0%-1,5% on parema kulumiskindlusega. Seejärel kasutatakse rööpapea pinna kõvaduse tuvastamiseks Brinelli kõvaduse testerit. Rööpad, mille kõvadus on suurem või võrdne HB360-ga, vastavad kulumiskindluse nõuetele. Samal ajal saab läbi viia kukkumisraskuse löögikatse, et tuvastada löögitugevus madalal temperatuuril. Välimiste standardrööbaste löögikindlus on tavaliselt 15–20% kõrgem kui GB rööbaste oma. Neid kolme katsetulemust kombineerides saab kiiresti hinnata rööpa kulumiskindlust ja väsimuskindlust, mis annab aluse liini valikul.