Technologie zur Spannungsentspannungsunterdrückung und langfristige-Befestigungsleistungsgarantie von elastischen Clips
Was ist der Entstehungsmechanismus der Spannungsrelaxation elastischer Stäbe?
Der Entstehungsmechanismus der Spannungsrelaxation elastischer Stäbe ist dieserUnter der Einwirkung einer langfristig konstanten Spannung verändert sich die Mikrostruktur im Inneren der elastischen Stäbe langsam, was zu einer allmählichen Abschwächung der elastischen Spannung führt. Nach der Installation befindet sich der elastische Stab in einem Zustand kontinuierlicher elastischer Verformung mit hoher Eigenspannung im Inneren. Unter der doppelten Wirkung von Zugvibrationslast und Umgebungstemperaturänderungen unterliegen die mikroskopisch kleinen Körner einer langsamen Gleit- und Versetzungsbewegung. Diese mikroskopische Bewegung wandelt die elastische Verformung des elastischen Stabs allmählich in eine plastische Verformung um, und die elastische Spannung nimmt entsprechend ab, was sich in einer kontinuierlichen Abschwächung der Klemmkraft äußert. Die Rate der Spannungsrelaxation hängt eng mit der Temperatur zusammen: Bei jedem Temperaturanstieg um 10 Grad erhöht sich die Relaxationsrate um das 1-{6}-fache, sodass das Problem der Relaxation des elastischen Stabs in Hochtemperaturbereichen stärker auftritt. Darüber hinaus beschleunigen Verunreinigungselemente (wie Schwefel und Phosphor) im elastischen Stabmaterial den Kornschlupf und erhöhen die Relaxationsrate weiter, was auch ein wichtiger Grund für die hohe Relaxationsrate gewöhnlicher elastischer Federstahlstäbe ist. Wenn sich die Spannungsentspannung bis zu einem gewissen Grad entwickelt, liegt die Klemmkraft der elastischen Stange unter dem Auslegungswert, wodurch die Schiene nicht wirksam zurückgehalten werden kann und potenzielle Gefahren für die Streckensicherheit entstehen.
Was sind die wichtigsten Optimierungsmaßnahmen für die Materialformel zur Hemmung der Spannungsrelaxation von elastischen Stäben?
Die Kernmaterialformeloptimierungsmaßnahmen zur Hemmung der Spannungsrelaxation von elastischen Stäben sindVerwendung von niedriglegiertem Federstahl und präziser Kontrolle des Gehalts an Legierungselementenum die Anti--Entspannungsleistung des Materials zu verbessern. Als Grundmaterial wird 60Si2CrVA niedrig-legierter Federstahl gewählt. Im Vergleich zu gewöhnlichem 60Si2Mn-Stahl enthält dieses Material Legierungselemente aus Chrom (Cr) und Vanadium (V). Chrom kann Körner verfeinern, die Streckgrenze und Zähigkeit des Materials verbessern und die Möglichkeit von Kornrutschen verringern; Vanadium kann stabile Karbide bilden, Korngrenzen fixieren, Versetzungsbewegungen behindern und die Spannungsrelaxationsrate deutlich reduzieren. Der Gehalt an Legierungselementen muss streng kontrolliert werden: Der Chromgehalt beträgt 0,9 %-1,2 %, der Vanadiumgehalt beträgt 0,15 %–0,25 %, der Siliziumgehalt beträgt 1,4 %–1,6 %. Ein zu hoher Legierungsgehalt erhöht die Sprödigkeit des Materials, während ein zu niedriger Legierungsgehalt nicht den idealen Anti-Relaxations-Effekt erzielen kann. Gleichzeitig muss der Gehalt an Verunreinigungselementen wie Schwefel und Phosphor streng kontrolliert werden: Schwefelgehalt kleiner oder gleich 0,02 %, Phosphorgehalt kleiner oder gleich 0,025 %, um zu vermeiden, dass Verunreinigungselemente die Stabilität der Kornstruktur beeinträchtigen. Der elastische Stab aus dem optimierten Material kann die 1000-Stunden-Spannungsrelaxationsrate auf unter 3 % kontrollieren, was viel niedriger ist als 10 % bei herkömmlichen Materialien.
Was sind die wichtigsten Punkte des Wärmebehandlungsprozesses zur Hemmung der Spannungsrelaxation von elastischen Stäben?
Die wichtigsten Punkte des Wärmebehandlungsprozesses zur Hemmung der Spannungsrelaxation von elastischen Stäben sind die Anwendung des dreistufigen Prozesses vonAbschrecken + Tempern bei mittlerer-Temperatur + Stabilisierungsbehandlungum die Mikrostruktur präzise zu steuern. Der Abschreckprozess basiert auf der Ölabschreckung: Erhitzen Sie den elastischen Stab auf 860 {5}}880 Grad, halten Sie ihn 30 {7}}40 Minuten lang warm, austenitisieren Sie das Material vollständig und kühlen Sie es dann schnell ab, um eine gleichmäßige Martensitstruktur zu erhalten. Die Härte nach dem Abschrecken sollte HRC58-62 erreichen und damit den Grundstein für die Anti--Relaxationsleistung legen. Der Anlassprozess bei mittlerer Temperatur erhitzt den elastischen Stab auf 420–440 Grad, hält ihn 2–3 Stunden lang warm und wandelt die Martensitstruktur in getemperten Troostit um, der sowohl eine hohe Festigkeit als auch eine hohe Zähigkeit aufweist und Spannungsrelaxation wirksam widerstehen kann. Eine zu hohe Anlasstemperatur verringert die Härte, während eine zu niedrige Temperatur zu unzureichender Zähigkeit und Sprödbruch führt. Die Stabilisierungsbehandlung ist der entscheidende Schritt zur Hemmung der Spannungsrelaxation: Erwärmen Sie den elastischen Stab auf 150–180 Grad, halten Sie ihn 10–12 Stunden lang warm, simulieren Sie den Spannungszustand bei Langzeitbetrieb, fördern Sie die frühzeitige Freisetzung interner Restspannungen und reduzieren Sie die Spannungsrelaxation während des Betriebs. Der durch die dreistufige Wärmebehandlung behandelte elastische Stab kann die Anti-Entspannungsleistung um mehr als 50 % verbessern und eine stabile Klemmkraft über lange Zeit aufrechterhalten.
Was sind die differenzierten Anforderungen an die Anti--Relaxationsleistung von elastischen Stäben für verschiedene Leinentypen?
Die differenzierten Anforderungen an die Anti--Relaxationsleistung von elastischen Stangen für verschiedene Linientypen werden hauptsächlich anhand von drei Kernindikatoren bestimmt:jährliches Gesamtgewicht, Betriebsgeschwindigkeit und Umgebungstemperatur. Hochgeschwindigkeitsbahnen verfügen über eine hohe Betriebsgeschwindigkeit der Züge und eine hohe Vibrationsfrequenz und stellen daher die höchsten Anforderungen an die Anti--Relaxationsleistung von elastischen Stäben: Die Spannungsrelaxationsrate über 10-Jahre beträgt höchstens 5 % und die Klemmkraftdämpfung höchstens 10 %. Zur Anpassung an die Betriebsumgebung mit hochfrequenten Vibrationen müssen elastische Stäbe aus 60Si2CrVA-Material verwendet werden, die stabilisiert sind. Schwerlastbahnen haben eine große Achslast und einen hohen Klemmkraftbedarf: Die Spannungsrelaxationsrate über 15-Jahre beträgt höchstens 8 % und die Klemmkraftdämpfung höchstens 15 %. Die anfängliche Klemmkraft der elastischen Stangen sollte größer oder gleich 12 kN sein, und das Material kann 60Si2CrVA oder 55SiCr sein, um sicherzustellen, dass es schweren Stoßbelastungen standhält. Normalgeschwindigkeitsbahnen haben ein geringes jährliches Gesamtdurchzugsgewicht, daher sind die Anforderungen an die Anti-Relaxations-Leistung von elastischen Stäben relativ locker: Die 20-Jahres-Spannungsrelaxationsrate beträgt höchstens 10 % und die Klemmkraftdämpfung höchstens 20 %. Um Leistung und Wirtschaftlichkeit in Einklang zu bringen, können elastische Stäbe aus 60Si2Mn-Material ausgewählt werden. Die U-Bahn-Strecken des städtischen Schienenverkehrs weisen eine stabile Temperatur, aber häufige Starts und Stopps und viele Vibrationszeiten auf: Die 15-jährige Spannungsrelaxationsrate beträgt höchstens 7 %. Um eine beschleunigte Entspannung durch häufige Vibrationen zu vermeiden, müssen mit Stabilisierung behandelte elastische Stäbe verwendet werden.
Welche Nachweismethoden und Akzeptanzstandards gibt es für die Spannungsrelaxationsleistung elastischer Stäbe?
Die Erkennungsmethode für die Spannungsrelaxationsleistung elastischer Stäbe verwendet hauptsächlich aStress-Relaxations-Testgerätin Übereinstimmung mit GB/T 10120-2013, und die Abnahmenormen müssen den Sondernormen TB/T 3013-2015 für elastische Schienenstäbe entsprechen. Installieren Sie während der Erkennung den elastischen Stab auf einer speziellen Vorrichtung, üben Sie eine konstante Dehnung aus, die der anfänglichen Klemmkraft entspricht, stellen Sie die Testtemperatur auf 120 Grad (Temperatur für beschleunigte Alterung) ein, testen Sie 1000 Stunden lang, zeichnen Sie den Spannungswert zu verschiedenen Zeitpunkten auf und berechnen Sie die Spannungsrelaxationsrate. Die Abnahmenorm legt fest, dass die 1000-Stunden-Spannungsrelaxationsrate von elastischen Stäben für Hochgeschwindigkeitsbahnen höchstens 3 %, für Schwerlastbahnen höchstens 5 % und für Normalgeschwindigkeitsbahnen höchstens 8 % beträgt. Gleichzeitig sollte ein Klemmkrafttest bei normaler Temperatur durchgeführt werden: Die anfängliche Klemmkraft der elastischen Stange sollte 100 % bis 110 % des Auslegungswerts erreichen, und nach einem 1000-stündigen Entspannungstest sollte die Klemmkraft-Aufrechterhaltungsrate größer oder gleich 90 % sein. Das Probenverhältnis zur Erkennung beträgt 10 elastische Stäbe pro Charge. Wenn einer nicht qualifiziert ist, muss eine Doppelprobenahme durchgeführt werden; Wenn es immer noch unqualifiziert ist, wird die Charge der elastischen Stäbe als unqualifiziert beurteilt. Darüber hinaus sollte ein Ermüdungstest durchgeführt werden: Nach 2×10⁷ Vibrationen darf der elastische Stab keinen Bruch oder keine Verformung aufweisen und die Haltekraft der Klemmkraft muss größer oder gleich 85 % sein.