応力緩和抑制技術と弾性クリップの長期締結性能保証-
弾性棒の応力緩和の発生メカニズムは何ですか?
弾性棒の応力緩和の発生メカニズムは、長期にわたる一定のひずみが作用すると、弾性バーの内部の微細構造がゆっくりと変化し、弾性応力が徐々に減衰します。-。設置後、弾性バーは継続的に弾性変形し、内部に高い残留応力が生じます。電車の振動負荷と周囲温度の変化の二重の影響により、微細な粒子はゆっくりとした滑りと転位の動きを起こします。この微視的な動きにより、弾性バーの弾性変形が徐々に塑性変形に変換され、それに応じて弾性応力が減少し、クランプ力の連続的な減衰として現れます。応力緩和の速度は温度と密接な関係があります。温度が 10 度上昇するごとに、緩和速度は 1-2 倍増加するため、弾性棒の緩和の問題は高温領域でより顕著になります。さらに、弾性棒材料中の不純物元素（硫黄、リンなど）は粒子滑りを促進し、緩和速度をさらに増加させます。これも、通常のばね鋼弾性棒の高い緩和速度の重要な理由です。応力緩和がある程度進行すると、弾性バーのクランプ力が設計値よりも低下し、レールを効果的に拘束できなくなり、潜在的なラインの安全上の危険が発生します。
弾性棒の応力緩和抑制に対する芯材配合の最適化対策とは何ですか？
弾性棒の応力緩和抑制に対する芯材配合の最適化対策は、低合金ばね鋼を使用し、合金元素の含有量を正確に制御材料の抗緩和性能を向上させるため。-母材には 60Si2CrVA 低合金ばね鋼が選択されています。{4}通常の60Si2Mn鋼に比べ、クロム(Cr)とバナジウム(V)の合金元素を添加した材料です。クロムは粒子を微細化し、材料の降伏強度と靭性を向上させ、粒子スリップの可能性を低減します。バナジウムは安定した炭化物を形成し、粒界を固定し、転位の移動を妨げ、応力緩和速度を大幅に低下させる可能性があります。合金元素の含有量は厳密に管理する必要があります。クロム含有量は 0.9%-1.2%、バナジウム含有量は 0.15% ～ 0.25%、シリコン含有量は 1.4% ～ 1.6% です。合金含有量が多すぎると材料の脆性が増大し、含有量が少なすぎると理想的な緩和防止効果が得られません。同時に、硫黄やリンなどの不純物元素の含有量を厳密に管理する必要があります。不純物元素が粒子構造の安定性を損なうことを避けるために、硫黄含有量は0.02％以下、リン含有量は0.025％以下です。最適化された材料で作られた弾性バーは、1000時間の応力緩和率を通常の材料の10%よりもはるかに低い3%以下に制御することができます。
弾性棒の応力緩和を抑制するための熱処理プロセスの重要なポイントは何ですか?
弾性棒の応力緩和を抑制するための重要な熱処理プロセスのポイントは、次の 3 段階のプロセスを採用することです。-焼入れ + 中温焼戻し + 安定化処理-微細構造を正確に制御します。焼入れプロセスには油焼入れが採用されています。弾性棒を860-880度に加熱し、30-40分間保温し、材料を完全にオーステナイト化し、その後急速に冷却して均一なマルテンサイト組織を取得します。焼入れ後の硬度は HRC58-62 に達し、抗リラクゼーション性能の基礎を築きます。-中温焼き戻しプロセスでは、弾性棒を 420 ～ 440 度に加熱し、2 ～ 3 時間保温し、マルテンサイト構造を焼き戻しトルースタイトに変化させます。焼き戻しトルースタイトは、高強度と高靭性の両方を備え、応力緩和に効果的に耐えることができます。焼戻し温度が高すぎると硬度が低下し、焼戻し温度が低すぎると靭性が不足し、脆性破壊が発生します。安定化処理は応力緩和を抑制する重要なステップです。弾性棒を 150 ～ 180 度に加熱し、10 ～ 12 時間保温し、長期使用時の応力状態をシミュレートし、内部残留応力の早期解放を促進し、使用中の応力緩和を低減します。 3段階の熱処理を施した弾性バーにより、反緩み性能を50％以上向上させ、安定したクランプ力を長期間維持します。
さまざまな線種に対する弾性バーの抗緩み性能に対する差別化された要件は何ですか?{0}
さまざまな線種に対する弾性バーの抗緩み性能に関する差別化された要件は、主に次の 3 つの中心的な指標に従って決定されます。{0}年間総通過重量、動作速度、周囲温度。高速鉄道では、列車の運行速度が速く、振動周波数が高いため、弾性バーの抗緩み性能に対して最も高い要件があります。つまり、10 年間の応力緩和率が 5% 以下、クランプ力の減衰が 10% 以下です。-高周波振動の使用環境に適応するには、60Si2CrVA 材料で作られ、安定化処理された弾性棒を使用する必要があります。-重量輸送鉄道では、列車の軸重が大きく、クランプ力の要求が高くなります。15- 年間の応力緩和率は 8% 以下、クランプ力の減衰は 15% 以下です。弾性バーの初期クランプ力は 12kN 以上である必要があり、重い輸送衝撃荷重に確実に耐えられるように、材質は 60Si2CrVA または 55SiCr にすることができます。-普通速度鉄道では年間総通過重量が低いため、弾性棒の耐緩み性能の要件は20年応力緩和率10％以下、クランプ力減衰20％以下と比較的緩やかです。性能と経済性のバランスを考慮して、60Si2Mn 材質の弾性バーを選択できます。都市鉄道交通の地下線は温度は安定していますが、頻繁な発停と振動回数が多く、15 年間の応力緩和率は 7% 以下です。頻繁な振動によって引き起こされる緩和の加速を避けるために、安定化処理された弾性バーを使用する必要があります。
弾性棒の応力緩和性能の検出方法と合格基準は何ですか?
弾性棒の応力緩和性能の検出方法は主に応力緩和試験機GB/T 10120-2013 に準拠しており、合格基準は TB/T 3013-2015 の鉄道弾性バーの特別規格に準拠する必要があります。検出中は、弾性バーを専用の治具に取り付け、初期クランプ力に相当する一定のひずみを加え、試験温度を 120 度 (加速老化温度) に設定し、1000 時間試験し、さまざまな時点での応力値を記録し、応力緩和率を計算します。合格基準では、弾性棒の 1000- 時間応力緩和率が高速鉄道では 3% 以下、重量物鉄道では 5% 以下、普通速度鉄道では 8% 以下と規定されています。-同時に、常温クランプ力試験を実施する必要があります。弾性バーの初期クランプ力は設計値の 100% ～ 110% に達し、1000 時間の緩和試験後のクランプ力保持率は 90% 以上である必要があります。検出のためのサンプリング比率は、バッチあたり 10 個の弾性バーです。 1 名が不適格な場合は、二重サンプリングが実施されます。それでも不適格である場合、弾性バーのバッチは不適格であると判断されます。さらに、疲労性能試験を実施する必要があります。2×10⁷ 振動後、弾性バーに破損や変形がなく、クランプ力保持率が 85% 以上である必要があります。