เทคโนโลยีการปรับสภาพพื้นผิวและโซลูชั่นเพิ่มความต้านทานการสึกหรอสำหรับสปริงยางยืด
ประเภทหลักและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการสึกหรอของพื้นผิวของแท่งยางยืดคืออะไร?
การสึกหรอของพื้นผิวหลักๆ ของแถบยางยืดได้แก่การสึกหรอแบบยึดติด การสึกหรอแบบเสียดสี และการสึกหรอเมื่อยล้า. การสึกหรอของกาวเกิดขึ้นที่ส่วนสัมผัสระหว่างแถบยางยืดและบล็อกเกจ เนื่องจากการสั่นสะเทือนของรางล้อ- โลหะบนพื้นผิวสัมผัสจึงเกาะติดกัน และจุดยึดเกาะก็ถูกฉีกออกเป็นรอยสึกหรอ การสึกหรอจากการเสียดสีเกิดจากอนุภาคแข็ง เช่น ทรายและสนิมจากภายนอกเข้าสู่ส่วนต่อประสานหน้าสัมผัส อนุภาคเหล่านี้จะทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนพื้นผิวของแถบยางยืดและเร่งกระบวนการสึกหรอ การสึกหรอจากความล้าคือภายใต้การกระทำของโหลดสลับระยะยาว- รอยแตกขนาดเล็ก-จะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของแถบยางยืด และการขยายตัวของรอยแตกร้าวทำให้เกิดการลอกของวัสดุ ทำให้เกิดการสึกหรอแบบรูพรุน ปัจจัยที่ส่งผลต่อการสึกหรอส่วนใหญ่ได้แก่ แรงกดสัมผัส ความถี่การสั่นสะเทือน และสภาพแวดล้อม ยิ่งแรงกดสัมผัสมาก อัตราการสึกหรอก็จะยิ่งเร็วขึ้น แรงกดล่วงหน้าของแถบยางยืดที่สูงเกินไปจะทำให้แรงกดสัมผัสเพิ่มขึ้น ยิ่งความเร็วในการทำงานของรถไฟเร็วขึ้นเท่าใด ความถี่การสั่นสะเทือนก็จะสูงขึ้น และจำนวนรอบการสึกหรอก็จะมากขึ้นตามไปด้วย สภาพแวดล้อมที่ชื้นและมีฝุ่นจะทำให้การสึกหรอจากการเสียดสีและการสึกหรอของกาวรุนแรงขึ้น ส่งผลให้อายุการใช้งานของแถบยางยืดสั้นลง
ประเภททางเทคนิคหลักและจุดกระบวนการของการรักษาพื้นผิวแถบยางยืดมีอะไรบ้าง
ประเภททางเทคนิคหลักของการรักษาพื้นผิวแถบยางยืดประกอบด้วยการบำบัดด้วยฟอสเฟต การเสริมความแข็งแรงของการยิงปืน และการบำบัดด้วยดาโครเมต. การบำบัดด้วยฟอสเฟตคือการแช่แถบยางยืดในสารละลายฟอสเฟตเพื่อสร้างฟิล์มป้องกันฟอสเฟตบนพื้นผิว ความหนาของฟิล์มถูกควบคุมที่ 5-10μm อุณหภูมิของสารละลายฟอสเฟตคือ 50-60 องศา และเวลาในการรักษาคือ 15-20 นาที ฟิล์มฟอสเฟตสามารถเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานสนิมของแถบยางยืดและปรับปรุงการยึดเกาะของสารเคลือบที่ตามมา การเสริมกำลังการขัดด้วยช็อตคือการกระแทกพื้นผิวของแท่งยางยืดด้วยช็อตเหล็กกล้าความเร็วสูง-เพื่อสร้างแรงกดอัดที่ตกค้างบนพื้นผิว เส้นผ่านศูนย์กลางของช็อตเหล็กคือ 0.2-0.4 มม. ความเข้มของการขัดช็อตคือ 0.2-0.3A และอัตราการครอบคลุมมากกว่าหรือเท่ากับ 100% ความเค้นอัดที่ตกค้างสามารถยับยั้งการเริ่มต้นของรอยแตกเมื่อยล้า และปรับปรุงประสิทธิภาพการสึกหรอป้องกันความเมื่อยล้าของแถบยางยืด การบำบัดด้วย Dacromet คือการแช่แถบยางยืดในสารละลายเคลือบ Dacromet และก่อตัวเป็นการเคลือบสังกะสี-อะลูมิเนียมหลังจากการอบและการบ่ม ปริมาณผงสังกะสีอลูมิเนียมของสารละลายเคลือบมากกว่าหรือเท่ากับ 80% อุณหภูมิในการอบอยู่ที่ 300-350 องศา เวลาคือ 30 นาที และความหนาของการเคลือบคือ 6-8μm ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอดีเยี่ยม กระบวนการทั้งสามนี้ควรดำเนินการตามลำดับ โดยขั้นแรกคือการบำบัดด้วยฟอสเฟต จากนั้นจึงเสริมความแข็งแกร่งด้วยการขัดด้วยการยิง และสุดท้ายคือการบำบัดด้วย dacromet เพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลการรักษาพื้นผิวที่เหมาะสมที่สุด
กลไกการเพิ่มประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยฟอสเฟตต่อความต้านทานการสึกหรอของแท่งยางยืดคืออะไร?
กลไกการเพิ่มประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยฟอสเฟตต่อความต้านทานการสึกหรอของแถบยางยืดนั้นส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในสองด้าน:ลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีและสร้างเกราะป้องกัน. ฟิล์มฟอสเฟตเป็นโครงสร้างผลึกที่มีรูพรุนซึ่งสามารถกักเก็บน้ำมันหล่อลื่น สร้างฟิล์มน้ำมันที่ส่วนติดต่อระหว่างแถบยางยืดและบล็อกเกจ ลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีจาก 0.3 เป็นต่ำกว่า 0.1 และลดการเกิดการสึกหรอของกาว ความแข็งของฟิล์มฟอสเฟตสูงกว่าเมทริกซ์แถบยืดหยุ่น ความแข็งของ Vickers สามารถเข้าถึง 300-400HV ซึ่งสามารถต้านทานการขีดข่วนของอนุภาคแข็ง และป้องกันความเสียหายจากการสึกหรอแบบเสียดสีกับเมทริกซ์ ฟิล์มฟอสเฟตยังสามารถแยกการสัมผัสระหว่างอากาศ ความชื้น และเมทริกซ์แถบยืดหยุ่น ป้องกันไม่ให้เมทริกซ์เกิดสนิม และหลีกเลี่ยงการสึกหรอจากการเสียดสีที่เกิดจากอนุภาคสนิม นอกจากนี้ ฟิล์มฟอสเฟตยังช่วยเพิ่มความหยาบของพื้นผิวแท่งยางยืด ปรับปรุงผลของการเสริมกำลังการขัดด้วยช็อตในเวลาต่อมา ทำให้ความลึกของชั้นความเค้นอัดที่เหลือลึกขึ้นและการกระจายตัวสม่ำเสมอมากขึ้น และปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกัน-การสึกหรอเมื่อยล้าของแท่งยางยืดให้ดียิ่งขึ้น ด้วยการบำบัดด้วยฟอสเฟต อายุการใช้งานความต้านทานการสึกหรอของแถบยางยืดสามารถขยายได้ 20%-30% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการใช้งานของรถไฟความเร็วสูงและรถไฟขนส่งหนัก
อะไรคือความแตกต่างในการเลือกเทคโนโลยีการปรับสภาพพื้นผิวสำหรับแท่งยางยืดประเภทต่างๆ?
ความแตกต่างในการเลือกเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวสำหรับแท่งยางยืดประเภทต่างๆ ส่วนใหญ่จะพิจารณาจากสถานการณ์วัสดุและการใช้งานของแถบยางยืด. แท่งยางยืดประเภท W- ที่ใช้ในรถไฟความเร็วสูง-ทำจาก 55SiCrA พร้อมโมดูลัสยืดหยุ่นสูงและพรีโหลดขนาดใหญ่ และจำเป็นต้องปรับใช้ฟอสเฟต + ช็อตพีนิ่ง + เดโครเมตเทคโนโลยีการรักษาแบบผสมเพื่อให้แน่ใจว่าความต้านทานต่อการสึกหรอและความต้านทานต่อความล้าเป็นไปตามมาตรฐาน และปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการบริการที่มีการสั่นสะเทือนความถี่สูง- แถบยางยืดชนิด Ω- ที่ใช้ในรถไฟลากจูงหนัก- มีความสามารถในการรองรับแบริ่งที่แข็งแกร่งและแรงกดสัมผัสขนาดใหญ่ และจำเป็นต้องเพิ่มการบำบัดด้วยอโนไดซ์อย่างหนักบนพื้นฐานของเทคโนโลยีการบำบัดแบบคอมโพสิต ความหนาของฟิล์มอโนไดซ์มากกว่าหรือเท่ากับ 10μm และมีความแข็งมากกว่าหรือเท่ากับ 500HV ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการสึกหรอ-จากการเสียดสีให้ดียิ่งขึ้น แถบยางยืดประเภท E- ที่ใช้ในรถไฟความเร็ว-ธรรมดามีสภาพแวดล้อมการให้บริการที่ค่อนข้างไม่รุนแรง และสามารถนำมาใช้ได้ฟอสเฟต + ช็อตพีนนิ่งเทคโนโลยีการรักษาที่เรียบง่ายเพื่อลดต้นทุนการผลิตและตอบสนองความต้องการความต้านทานการสึกหรอขั้นพื้นฐาน เนื่องจากการสตาร์ทและหยุดบ่อยครั้งและผลกระทบจากแรงสั่นสะเทือนขนาดใหญ่ แถบยางยืดที่ใช้ในการขนส่งทางรถไฟในเมืองจึงจำเป็นต้องนำมาใช้การขัดผิวแบบ shot peening + การเคลือบด้วยไฟฟ้าเทคโนโลยีการรักษา การยึดเกาะของการเคลือบอิเล็กโตรโฟเรติกมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 4MPa และความต้านทานแรงกระแทกมากกว่าหรือเท่ากับ 50kg·cm ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อน
วิธีการตรวจจับและมาตรฐานการยอมรับสำหรับคุณภาพการรักษาพื้นผิวของแท่งยางยืดมีอะไรบ้าง
วิธีการตรวจหาคุณภาพการรักษาพื้นผิวของแท่งยางยืดประกอบด้วยการตรวจสอบลักษณะภายนอก การตรวจสอบความหนาของฟิล์ม และการตรวจสอบประสิทธิภาพ. การตรวจสอบลักษณะภายนอกใช้วิธีการมองเห็น โดยกำหนดให้ชั้นการรักษาบนพื้นผิวของแถบยางยืดมีความสม่ำเสมอและต่อเนื่อง โดยไม่ขาดการเคลือบ การลอก การหลุดลอก และข้อบกพร่องอื่น ๆ ฟิล์มฟอสเฟตเป็นสีเทาหรือสีดำ และการเคลือบดาโครเมตเป็นสีเทาเงิน- การตรวจสอบความหนาของฟิล์มใช้เกจวัดความหนาแบบกระแสไหลวน ความหนาของฟิล์มฟอสเฟตคือ 5-10μm ความหนาของการเคลือบ dacromet คือ 6-8μm ความหนาของฟิล์มอะโนไดซ์มากกว่าหรือเท่ากับ 10μm และการเบี่ยงเบนของความหนาน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±1μm การทดสอบประสิทธิภาพประกอบด้วยการทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสี การทดสอบสเปรย์เกลือ และการทดสอบการสึกหรอของความล้า ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีควรน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 เวลาต้านทานการกัดกร่อนของการทดสอบสเปรย์เกลือมากกว่าหรือเท่ากับ 1,000 ชั่วโมง และการทดสอบการสึกหรอของความล้ากำหนดให้แถบยางยืดไม่มีการสึกหรอที่ชัดเจนภายใต้ 1 × 107 รอบของโหลดสลับ มาตรฐานการยอมรับจะขึ้นอยู่กับ TB/T 3395-2015 อัตราคุณสมบัติของการตรวจสอบลักษณะควรเป็น 100% และอัตราคุณสมบัติของความหนาของฟิล์มและการตรวจสอบประสิทธิภาพควรมากกว่าหรือเท่ากับ 98% แถบยางยืดที่ไม่ผ่านคุณสมบัติจะต้องได้รับการปรับพื้นผิวใหม่จนกว่าจะได้มาตรฐาน