Selecció de material i optimització del rendiment dels clips elàstics
Quins materials s'utilitzen habitualment per als clips elàstics i quines són les diferències de rendiment i els escenaris aplicables dels diferents materials?
Els materials habituals per a clips elàstics inclouen acers de molla com 60Si2Mn, 60SiCrVA i 55SiMnMo. 60Si2Mn té una bona resistència i tenacitat, un cost moderat i s'utilitza àmpliament en clips elàstics de tipus I per a ferrocarrils ordinaris; 60SiCrVA afegeix elements de crom i vanadi sobre la base de 60Si2Mn, amb la resistència a la fluència i la resistència a la tracció augmentades un 42% i un 36%, respectivament, i una força de subjecció més gran, utilitzada en clips elàstics de tipus II i III per a ferrocarrils d'alta-velocitat i transport pesat-; 55SiMnMo té una resistència a l'impacte més excel·lent, adequat per a regions alpines i pot evitar la fractura trencadissa de clips elàstics en entorns de baixa-temperatura.
Quin impacte tenen la força de subjecció i els indicadors de carrera elàstica dels clips elàstics en el rendiment de la pista i quins són els estàndards nacionals per als diferents tipus de clips elàstics?
La força de tancament determina l'estabilitat de fixació del rail. Una força de subjecció insuficient farà que el rail s'afluixi, mentre que una força de subjecció excessiva agreujarà la fatiga del clip elàstic; el traç elàstic reflecteix la capacitat de deformació elàstica del clip elàstic, i un petit traç elàstic no pot absorbir eficaçment la vibració del tren. Les normes nacionals estipulen que la força de subjecció d'un únic clip elàstic de tipus I no és inferior a 8KN i la carrera elàstica és ≥8mm; la força de tancament del clip elàstic tipus II no és inferior a 10KN i la carrera elàstica és ≥10 mm; la força de tancament del clip elàstic sense cargols de tipus III ha d'arribar a més de 12 KN i la carrera elàstica no és inferior a 11 mm per adaptar-se als requisits de la pista estàndard més alts.
Quin paper determinant té el procés de tractament tèrmic en el rendiment dels clips elàstics i quin és el procés de tractament tèrmic comú?
El procés de tractament tèrmic determina directament la duresa, l'elasticitat i la vida útil del clip elàstic, i pot millorar el rendiment del material ajustant la microestructura. El procés comú és: primer, el tractament d'extinció, escalfar el clip elàstic a 860-880 graus, mantenir-lo calent i després refredar-lo ràpidament amb aigua per transformar l'estructura en martensita; després realitzant un tremp a mitja temperatura, mantenint-lo calent a 420-450 graus per obtenir una estructura de troostita temperada. Aquest procés pot fer que el clip elàstic tingui una gran resistència i duresa, mantenint una bona elasticitat, evitant la deformació permanent durant l'ús.
Quins modes de fallada són propensos als clips elàstics durant l'ús i com prevenir-los mitjançant la millora del procés de producció?
Els modes de fallada habituals dels clips elàstics inclouen la fractura per fatiga, la degradació elàstica i el desgast final. Les mesures preventives inclouen: optimitzar la puresa de les matèries primeres, reduir les inclusions no metàl·liques-i evitar la concentració d'estrès; adoptar un procés de conformació de laminació en lloc de forjar per millorar la qualitat de la superfície; controlar estrictament la temperatura de calefacció i la velocitat de refrigeració durant el tractament tèrmic per garantir una estructura uniforme; cementar l'extrem del clip elàstic per millorar la duresa de la superfície i reduir el desgast; al mateix temps, es realitza una inspecció de mostreig de rendiment de fatiga al 100% en productes acabats per eliminar productes no qualificats.
Quins requisits especials de rendiment tenen els clips elàstics utilitzats a les regions alpines i com adaptar-los en termes de materials i processos?
Els clips elàstics de les regions alpines han de tenir una excel·lent resistència a l'impacte a baixa -temperatura per evitar fractures fràgils causades per baixa temperatura per sota dels -30 graus i, alhora, resistir la corrosió causada pels cicles de congelació-descongelació. Pel que fa als materials, es selecciona l'acer de molla resistent a baixa-temperatura, com ara afegir un element de níquel a 60Si2Mn per millorar la tenacitat a baixa-temperatura; pel que fa al procés, s'amplia el temps de retenció de l'extinció per garantir el refinament del gra i reduir els defectes interns; la temperatura de temperat es redueix adequadament a uns 400 graus per millorar l'estabilitat del material a baixa temperatura; la superfície adopta un recobriment Dacromet per millorar la resistència a la corrosió i adaptar-se a l'entorn dur de les regions alpines.