Жогорку ылдамдыктагы поезд вагондору алюминий материалдарын колдонуу менен ширетилген. Кээ бир жогорку ылдамдыктагы поезд линиялары минус 30 дан 40 градуска чейин суук болгон суук аймактар ​​аркылуу өтөт. Антарктикадагы изилдөө кемелериндеги кээ бир приборлор, жабдуулар жана тиричилик буюмдары алюминий материалдарынан жасалган жана минус 60тан 70 градуска чейинки температурага туруштук бериши керек. Арктикадан Европага бара жаткан кытайлык жүк ташуучу кемелер да алюминий материалдарынан жасалган кээ бир жабдууларды колдонушат жана алардын айрымдары минус 50-60 градуска чейин төмөн температурага дуушар болушат. Алар ушундай катуу суукта кадимкидей иштей алабы? Эч кандай көйгөй, алюминий эритмелери жана алюминий материалдары катуу сууктан же ысыктан коркпойт.

Алюминий жана алюминий эритмелери эң сонун төмөнкү температурадагы материалдар. Алар жөнөкөй болот же никель эритмелери сыяктуу төмөн температуралык морттукту көрсөтпөйт, алар төмөнкү температурада бекемдиктин жана ийкемдүүлүктүн олуттуу төмөндөшүн көрсөтөт. Бирок, алюминий жана алюминий эритмелери ар түрдүү. Алар төмөн температурада морттуктун изин көрсөтпөйт. Алардын бардык механикалык касиеттери температуранын төмөндөшү менен бир кыйла жогорулайт. Бул алюминий эритмеси же алюминий эритмеси, порошок металлургия эритмеси же курама материал болобу, материалдын курамына көз каранды эмес. Ал ошондой эле материалдын абалынан, ал иштетилген абалындабы же жылуулук менен дарылоодон кийинби, көз каранды эмес. Бул куюу жана прокаттоо менен өндүрүлгөнбү же үзгүлтүксүз куюу жана прокаттоо менен болсун, куйма даярдоо процессине тиешеси жок. Ошондой эле электролиз, көмүртектин термикалык калыбына келтирүү жана химиялык экстракцияны кошкондо алюминийди алуу процессине тиешеси жок. Бул 99,50% дан 99,79% чейинки тазалыктагы алюминийден, 99,80% дан 99,949% чейинки тазалыктагы алюминийден, 99,950% дан 99,9959%ке чейинки тазалыктагы алюминийден, өтө таза алюминийден 969% чейин тазалыктын бардык деңгээлдерине тиешелүү. 99,9990% тазалыкка чейин жана 99,9990% тазалыгы менен өтө жогорку тазалыктагы алюминий. Кызыктуусу, эки башка жеңил металлдар, магний жана титан да төмөн температурада морттук көрсөтпөйт.

Жогорку ылдамдыктагы поезддердин вагондору үчүн кеңири колдонулган алюминий эритмелеринин механикалык касиеттери жана алардын температура менен байланышы төмөнкү таблицада көрсөтүлгөн.

Жогорку ылдамдыктагы поезд вагондорунда Al-Mg сериясындагы 5005 эритме плиталар, 5052 эритме плиталар, 5083 эритме плиталар жана профилдер сыяктуу алюминий материалдары колдонулат; Al-Mg-Si сериясы 6061 эритме плиталары жана профилдери, 6N01 эритме профилдери, 6063 эритме профилдери; Al-Zn-Mg сериясындагы 7N01 эритме плиталары жана профилдери, 7003 эритме профилдери. Алар стандарттык абалда келет: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.

Таблицадагы маалыматтардан алюминий эритмелеринин механикалык касиеттери температуранын төмөндөшү менен жогорулай тургандыгы көрүнүп турат. Ошондуктан, алюминий ракеталык төмөн температурадагы отун (суюк суутек, суюк кычкылтек) цистерналарында, суюлтулган жаратылыш газын (LNG) транспорттук кемелерде жана жээктеги цистерналарда, төмөнкү температурадагы химиялык продуктуларды сактоочу контейнерлерде, муздак сактоочу жайларда колдонууга ылайыктуу төмөнкү температурадагы эң сонун структуралык материал болуп саналат. , рефрижератордук жүк ташуучу унаалар жана башкалар.

Жер бетинде жүрүүчү ылдам жүрүүчү поезддердин структуралык компоненттери, анын ичинде вагон жана локомотив тетиктери бар болгон алюминий эритмелерин колдонуу менен даярдалышы мүмкүн. Суук аймактарда иштеген вагон конструкциялары үчүн жаңы алюминий эритмесин изилдөөнүн кереги жок. Бирок, эгерде 6061 эритмесинден 10% жогору иштеген жаңы 6XXX эритмесин же 7N01 эритмесинен болжол менен 8% жогору жалпы өндүрүмдүүлүгү менен 7XXX эритмесин иштеп чыгуу мүмкүн болсо, бул олуттуу жетишкендик болмок.

Андан кийин, келгиле, вагон алюминий эритмелерин өнүктүрүү тенденцияларын талкуулайлы.

Куранда5083, 6061 жана 7N01 сыяктуу экструдиялык профилдер менен бирге 5052, 5083, 5454 жана 6061 сыяктуу эритме плиталар пайдаланылат. 5059, 5383 жана 6082 сыяктуу жаңы эритмелер да колдонулуп жатат. Алардын баары ширетүү зымдары, адатта, 5356 же 5556 эритмелери болуп, мыкты ширетүү жөндөмдүүлүгүн көрсөтөт. Албетте, сүрүлмө аралаштыруу ширетүү (FSW) артыкчылыктуу ыкма болуп саналат, анткени ал жогорку ширетүү сапатын гана камсыз кылбастан, ошондой эле ширетүүчү зымдарга болгон муктаждыкты жок кылат. Япониянын 7N01 эритмеси, анын курамы Mn 0,200,7%, Mg 1,02,0% жана Zn 4,0~5,0% (баары %), темир жол транспорт каражаттарын өндүрүүдө кеңири таралган. Германия жогорку ылдамдыктагы Trans Rapid вагондорунун капталдарын өндүрүү үчүн 5005 эритме плиталарын колдонгон жана профилдер үчүн 6061, 6063 жана 6005 эритме экструзияларын колдонгон. Жыйынтыктап айтканда, ушул убакка чейин Кытай да, башка өлкөлөр да жогорку ылдамдыктагы поезддерди өндүрүү үчүн бул эритмелерди карманышкан.

200км/саат~350км/саат ылдамдыктагы вагондор үчүн алюминий эритмелери

Биз поезддердин иштөө ылдамдыгына жараша вагон алюминий эритмелерин классификациялай алабыз. Биринчи муундагы эритмелер 200 км/сааттан төмөн ылдамдыгы бар унаалар үчүн колдонулат жана негизинен 6063, 6061 жана 5083 эритмелери сыяктуу шаардык темир жол транспорттук вагондорун өндүрүү үчүн колдонулган кадимки эритмелер. 6N01, 5005, 6005A, 7003 жана 7005 сыяктуу экинчи муундагы алюминий эритмелери ылдамдыгы 200км/сааттан 350км/саатка чейин ылдам жүрүүчү поезддердин вагондорун жасоо үчүн колдонулат. Үчүнчү муундагы эритмелерге 6082 жана скандий камтыган алюминий эритмелери кирет.

Скандий камтыган алюминий эритмелери

Scandium алюминий үчүн эң натыйжалуу дан тазалоочуларынын бири жана алюминий эритмесинин касиеттерин оптималдаштыруу үчүн маанилүү элемент болуп эсептелет. Алюминий эритмелеринде скандийдин курамы адатта 0,5% дан аз жана скандий камтыган эритмелер жалпысынан алюминий-скандий эритмелери (Al-Sc эритмелери) деп аталат. Al-Sc эритмелери жогорку бекемдик, жакшы ийкемдүүлүк, мыкты ширетүү жана коррозияга туруктуулук сыяктуу артыкчылыктарды сунуштайт. Алар ар кандай колдонмолордо, анын ичинде кемелерде, аэрокосмостук машиналарда, реакторлордо жана коргонуу жабдууларында колдонулууда, бул аларды темир жол транспорт конструкцияларына ылайыктуу алюминий эритмелеринин жаңы муунун түзөт.

Алюминий көбүк

Жогорку ылдамдыктагы поезддер октун жеңил жүктөрү, тез-тез ылдамдануу жана басаңдоо жана ашыкча жүктөө операциялары менен мүнөздөлөт, алар вагондун структурасын күч, катуу, коопсуздук жана ыңгайлуулук талаптарын канааттандыруу менен мүмкүн болушунча жеңилдетүүнү талап кылат. Албетте, ультра жеңил алюминий көбүгүнүн жогорку өзгөчө күчү, спецификалык модулу жана жогорку демпферлік мүнөздөмөлөрү ушул талаптарга шайкеш келет. Чет элдик изилдөөлөр жана жогорку ылдамдыктагы поезддерде алюминий көбүктү колдонууну баалоо алюминий көбүгү толтурулган болот түтүктөрдүн бош түтүктөргө караганда 35% дан 40% га чейин энергияны сиңирүү жөндөмдүүлүгүн жана ийилүүчү күчтүн 40% дан 50% га чейин жогорулашын көрсөттү. Бул вагон мамыларын жана бөлүктөрүн бекем жана кыйроого азыраак жакын кылат. Локомотивдин алдыңкы буфердик зонасында энергияны сиңирүү үчүн алюминий көбүгүн колдонуу соккуну жутуу мүмкүнчүлүктөрүн жогорулатат. Калыңдыгы 10 мм алюминий пенополитенден жана жука алюминий барактарынан жасалган сэндвич панелдер оригиналдуу болот плиталарына караганда 50% жеңил, ал эми катуулугун 8 эсеге жогорулатат.