Gerbong sepur kanthi kacepetan dhuwur dilas nggunakake bahan aluminium. Sawetara jalur sepur kacepetan dhuwur ngliwati wilayah sing adhem kanthi suhu nganti minus 30 nganti 40 derajat Celsius. Sawetara instrumen, peralatan, lan pasokan urip ing kapal riset Antartika digawe saka bahan aluminium lan kudu tahan suhu nganti minus 60 nganti 70 derajat Celsius. Kapal kargo China sing lelungan saka Arktik menyang Eropa uga nggunakake sawetara peralatan sing digawe saka bahan aluminium, lan sawetara uga kena suhu nganti minus 50 nganti 60 derajat Celsius. Bisa padha operate biasane ing kadhemen nemen kuwi? Ora masalah, wesi aluminium lan bahan aluminium ora wedi kadhemen utawa panas banget.

Paduan aluminium lan aluminium minangka bahan suhu rendah sing apik banget. Padha ora nuduhake brittleness suhu kurang kaya baja biasa utawa wesi nikel, kang nuduhake nyuda pinunjul ing kekuatan lan ductility ing suhu kurang. Nanging, aluminium lan wesi aluminium beda. Dheweke ora nuduhake jejak brittleness suhu rendah. Kabeh sifat mekanike mundhak kanthi signifikan nalika suhu mudhun. Iki ora gumantung saka komposisi materi, apa iku wesi aluminium cast utawa wesi aluminium wrought, bubuk metalurgi alloy, utawa materi komposit. Iku uga sawijining saka negara materi, apa iku ing negara minangka-diproses utawa sawise perawatan panas. Ora ana hubungane karo proses persiapan ingot, apa sing diprodhuksi dening casting lan rolling utawa casting lan rolling terus. Uga ora ana hubungane karo proses ekstraksi aluminium, kalebu elektrolisis, pengurangan termal karbon, lan ekstraksi kimia. Iki ditrapake kanggo kabeh tingkat kemurnian, saka aluminium proses kanthi kemurnian 99,50% nganti 99,79%, aluminium kemurnian dhuwur kanthi kemurnian 99,80% nganti 99,949%, aluminium super kemurnian kanthi kemurnian 99,950% nganti 99,9959%, ​​aluminium kemurnian ekstrem kanthi kemurnian 99,9960%. kanggo 99,9990% kemurnian, lan Ultra-dhuwur-kemurnian aluminium karo liwat 99,9990% kemurnian. Sing nggumunake, rong logam ringan liyane, magnesium lan titanium, uga ora nuduhake brittleness suhu rendah.

Sifat mekanik saka wesi aluminium sing umum digunakake kanggo gerbong sepur kacepetan dhuwur lan hubungane karo suhu ditampilake ing tabel ing ngisor iki.

Gerbong sepur kacepetan dhuwur nggunakake bahan aluminium kayata Al-Mg seri 5005 piring alloy, 5052 alloy piring, 5083 alloy piring, lan profil; Al-Mg-Si seri 6061 piring lan profil paduan, profil paduan 6N01, profil paduan 6063; Al-Zn-Mg seri 7N01 alloy plates lan profil, 7003 alloy profil. Padha teka ing negara standar: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

Saka data ing tabel kasebut, kabukten manawa sifat mekanik paduan aluminium mundhak nalika suhu mudhun. Mulane, aluminium minangka bahan struktural suhu rendah sing cocog kanggo digunakake ing tangki bahan bakar suhu rendah roket (hidrogen cair, oksigen cair), kapal transportasi gas alam cair (LNG) lan tangki darat, wadhah produk kimia suhu rendah, panyimpenan adhem. , truk kulkas, lan liya-liyane.

Komponen struktural sepur kacepetan dhuwur sing mlaku ing Bumi, kalebu komponen gerbong lan lokomotif, kabeh bisa digawe nggunakake paduan aluminium sing ana. Ora perlu riset paduan aluminium anyar kanggo struktur gerbong sing beroperasi ing wilayah sing adhem. Nanging, yen paduan 6XXX anyar kanthi kinerja kira-kira 10% luwih dhuwur tinimbang paduan 6061 utawa paduan 7XXX kanthi kinerja sakabehe kira-kira 8% luwih dhuwur tinimbang paduan 7N01 bisa dikembangake, iku bakal dadi prestasi sing signifikan.

Sabanjure, ayo ngrembug tren pembangunan saka wesi aluminium carriage.

Ing curnyewa manufaktur lan pangopènan gerbong kendaraan rel, piring alloy kayata 5052, 5083, 5454, lan 6061 digunakake, bebarengan karo profil extruded kaya 5083, 6061, lan 7N01. Sawetara wesi anyar kaya 5059, 5383, lan 6082 uga ditrapake. Kabeh padha nuduhake weldability banget, karo kabel welding biasane 5356 utawa 5556 wesi. Mesthi, welding gesekan nglakoake (FSW) iku cara sing disenengi, amarga ora mung njamin kualitas welding dhuwur nanging uga ngilangake perlu kanggo kabel welding. Paduan 7N01 Jepang, kanthi komposisi Mn 0,200,7%, Mg 1,02,0%, lan Zn 4,0 ~ 5,0% (kabeh ing %), wis digunakake nyebar ing Manufaktur kendaraan alur. Jerman nggunakake 5005 piring alloy kanggo gawé sidewalls kanggo kacepetan dhuwur Trans Rapid carriages lan dipunginaaken 6061, 6063, lan 6005 extrusions alloy kanggo profil. Ing ringkesan, nganti saiki, China lan negara liya umume ngetrapake paduan kasebut kanggo manufaktur sepur kacepetan dhuwur.

Aluminium Alloys kanggo Carriages ing 200km / h ~ 350km / h

Kita bisa nggolongake paduan aluminium gerbong adhedhasar kacepetan operasional sepur. Wesi generasi pisanan digunakake kanggo kendharaan kanthi kacepetan kurang saka 200km / jam lan minangka campuran konvensional sing utamane digunakake kanggo nggawe gerbong kendaraan rel kutha, kayata 6063, 6061, lan 5083. Paduan aluminium generasi kapindho kaya 6N01, 5005, 6005A, 7003, lan 7005 digunakake kanggo manufaktur gerbong sepur kacepetan dhuwur kanthi kecepatan saka 200km/jam nganti 350km/jam. Wesi generasi katelu kalebu 6082 lan wesi aluminium sing ngemot scandium.

Skandium-Ngandhut Aluminium Alloys

Scandium minangka salah sawijining panyuling gandum sing paling efektif kanggo aluminium lan dianggep minangka unsur penting kanggo ngoptimalake sifat paduan aluminium. Isi skandium biasane kurang saka 0,5% ing paduan aluminium, lan paduan sing ngemot skandium sacara kolektif diarani paduan aluminium-scandium (alloy Al-Sc). Al-Sc alloy nawakake kaluwihan kayata kekuatan dhuwur, ductility apik, weldability banget, lan resistance karat. Iki digunakake ing macem-macem aplikasi, kalebu kapal, kendaraan aeroangkasa, reaktor, lan peralatan pertahanan, nggawe paduan aluminium generasi anyar sing cocog kanggo struktur kendaraan sepur.

Aluminium Foam Kab

Sepur kacepetan dhuwur ditondoi kanthi beban gandar sing entheng, akselerasi lan deceleration sing kerep, lan operasi sing kakehan beban, sing mbutuhake struktur gerbong dadi entheng sabisa nalika nyukupi syarat kekuatan, kaku, safety, lan kenyamanan. Cetha, kekuatan khusus sing dhuwur, modulus spesifik, lan karakteristik redam sing dhuwur ing busa aluminium ultra-cahya cocog karo syarat kasebut. Riset lan evaluasi manca aplikasi busa aluminium ing sepur kanthi kacepetan dhuwur nuduhake manawa tabung baja sing diisi busa aluminium duwe kemampuan penyerapan energi 35% nganti 40% luwih dhuwur tinimbang tabung kosong lan nambah kekuatan lentur 40% nganti 50%. Iki ndadekake pilar gerbong lan partisi luwih kuat lan ora gampang ambruk. Nggunakake umpluk aluminium kanggo nyerep energi ing zona buffer ngarep lokomotif nambah kapabilitas panyerepan impact. Panel sandwich digawe saka umpluk aluminium nglukis 10mm lan sheets aluminium tipis 50% luwih entheng saka piring baja asli nalika nambah kaku dening 8 kaping.