- Super User
- 2023-09-09
Хэт хүйтэн нөхцөлд хөнгөн цагааны хайлшийн шинж чанар, өндөр хурдны төмөр зам, г
Өндөр хурдны галт тэрэгний вагоныг хөнгөн цагаан материал ашиглан гагнаж байна. Зарим өндөр хурдны галт тэрэгний шугамууд цельсийн хасах 30-40 хэм хүртэл хүйтэн жавартай бүс нутгаар дайран өнгөрдөг. Антарктидын судалгааны хөлөг онгоцон дээрх зарим багаж, тоног төхөөрөмж, амьдрах хэрэгсэл нь хөнгөн цагаан материалаар хийгдсэн бөгөөд хасах 60-70 хэмийн температурыг тэсвэрлэх шаардлагатай. Арктикаас Европ руу аялж буй Хятадын ачааны хөлөг онгоцууд ч гэсэн хөнгөн цагаан материалаар хийсэн зарим тоног төхөөрөмжийг ашигладаг бөгөөд зарим нь хасах 50-60 хэмийн хүйтэнд өртдөг. Ийм хүйтэнд тэд хэвийн ажиллаж чадах болов уу? Ямар ч асуудалгүй, хөнгөн цагааны хайлш, хөнгөн цагаан материал нь хэт хүйтэн, халуунаас айдаггүй.
Хөнгөн цагаан ба хөнгөн цагааны хайлш нь бага температурт маш сайн материал юм. Эдгээр нь энгийн ган эсвэл никель хайлш шиг бага температурт хэврэг шинж чанартай байдаггүй бөгөөд бага температурт хүч чадал, уян хатан чанар нь мэдэгдэхүйц буурдаг. Гэсэн хэдий ч хөнгөн цагаан, хөнгөн цагааны хайлш нь өөр өөр байдаг. Тэд бага температурт хэврэг байдлын ул мөрийг харуулдаггүй. Температур буурах тусам тэдгээрийн бүх механик шинж чанар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Энэ нь цутгамал хөнгөн цагааны хайлш, хөнгөн цагааны хайлш, нунтаг металлургийн хайлш, нийлмэл материал эсэхээс үл хамааран материалын найрлагаас үл хамаарна. Энэ нь боловсруулсан төлөвт байгаа эсэх эсвэл дулааны боловсруулалтын дараа байгаа эсэхээс үл хамааран материалын төлөв байдлаас үл хамаарна. Цутгах, өнхрүүлэх эсвэл тасралтгүй цутгах, өнхрүүлэх замаар үйлдвэрлэсэн ембүү бэлтгэх үйл явцтай ямар ч холбоогүй юм. Түүнчлэн электролиз, нүүрстөрөгчийн дулааны бууралт, химийн олборлолт зэрэг хөнгөн цагаан олборлох үйл явцтай холбоогүй юм. Энэ нь 99.50% -аас 99.79% хүртэл цэвэршилттэй хөнгөн цагаан, 99.80% -аас 99.949% хүртэл цэвэр хөнгөн цагаан, 99.950% -аас 99.9959% хүртэл цэвэр хөнгөн цагаан, 969% -ийн цэвэр хөнгөн цагаанаас эхлээд бүх төрлийн цэвэршилтэд хамаарна. 99.9990% цэвэршилттэй, 99.9990% цэвэршилттэй хэт өндөр цэвэр хөнгөн цагаан. Сонирхолтой нь, бусад хоёр хөнгөн металл болох магни, титан нь бага температурт хэврэг шинж чанартай байдаггүй.
Өндөр хурдны галт тэрэгний вагонд түгээмэл хэрэглэгддэг хөнгөн цагааны хайлшийн механик шинж чанар, тэдгээрийн температурын хамаарлыг доорх хүснэгтэд үзүүлэв.
Хэд хэдэн хөнгөн цагаан хайлшийн ердийн бага температурт механик шинж чанар | |||||
Хайлш | ааштай | температур ℃ | Суналтын бат бэх (МПа) | ургацын хүч (МПа) | Сунгах (%) |
5050 | O | -200 | 255 | 70 | |
-80 | 150 | 60 | |||
-30 | 145 | 55 | |||
25 | 145 | 55 | |||
150 | 145 | 55 | |||
5454 | O | -200 | 370 | 130 | 30 |
-80 | 255 | 115 | 30 | ||
-30 | 250 | 115 | 27 | ||
25 | 250 | 115 | 25 | ||
150 | 250 | 115 | 31 | ||
6101 | O | -200 | 296 | 287 | 24 |
-80 | 248 | 207 | 20 | ||
-30 | 234 | 200 | 19 |
Өндөр хурдны галт тэрэгний вагонууд нь Al-Mg цуврал 5005 хайлшин хавтан, 5052 хайлшин хавтан, 5083 хайлш хавтан, профиль зэрэг хөнгөн цагаан материалыг ашигладаг; Al-Mg-Si цуврал 6061 хайлшин хавтан ба профиль, 6N01 хайлшин профиль, 6063 хайлшин профиль; Al-Zn-Mg цуврал 7N01 хайлшин хавтан ба профиль, 7003 хайлшны профиль. Тэдгээр нь стандарт төлөвт ирдэг: O, H14, H18, H112, T4, T5, T6.
Хүснэгтийн өгөгдлөөс харахад температур буурах тусам хөнгөн цагааны хайлшийн механик шинж чанар нэмэгддэг. Тиймээс хөнгөн цагаан нь пуужингийн бага температурт түлш (шингэн устөрөгч, шингэн хүчилтөрөгч) сав, шингэрүүлсэн байгалийн хий (LNG) тээвэрлэх хөлөг онгоц, эрэг дээрх танк, бага температурт химийн бүтээгдэхүүний сав, хүйтэн агуулах зэрэгт ашиглахад тохиромжтой нам температурт маш сайн бүтцийн материал юм. , хөргүүртэй ачааны машин гэх мэт.
Дэлхий дээр явж буй өндөр хурдны галт тэрэгний бүтцийн эд анги, тэр дундаа вагон, зүтгүүрийн эд ангиудыг бүгдийг нь одоо байгаа хөнгөн цагааны хайлш ашиглан үйлдвэрлэж болно. Хүйтэн бүс нутагт ажилладаг тэрэгний бүтцэд зориулж шинэ хөнгөн цагаан хайлшийг судлах шаардлагагүй. Гэсэн хэдий ч хэрэв 6061 хайлшаас 10%-иар илүү хүчин чадалтай шинэ 6XXX хайлш эсвэл 7N01 хайлшаас 8%-иар илүү ерөнхий гүйцэтгэлтэй 7XXX хайлш гаргаж чадвал энэ нь мэдэгдэхүйц амжилт болно.
Дараа нь тэрэгний хөнгөн цагаан хайлшийн хөгжлийн чиг хандлагын талаар ярилцъя.
Курс дотортөмөр замын вагоны үйлдвэрлэл, засвар үйлчилгээнд 5052, 5083, 5454, 6061 зэрэг хайлшин хавтангууд, 5083, 6061, 7N01 зэрэг шахмал профилын хамт ашигладаг. 5059, 5383, 6082 гэх мэт зарим шинэ хайлшуудыг мөн хэрэглэж байна. Тэд бүгдээрээ маш сайн гагнах чадварыг харуулдаг бөгөөд гагнуурын утас нь ихэвчлэн 5356 эсвэл 5556 хайлштай байдаг. Мэдээжийн хэрэг, үрэлтийн хутгах гагнуур (FSW) нь гагнуурын өндөр чанарыг хангаад зогсохгүй гагнуурын утас ашиглах шаардлагагүй тул илүүд үздэг арга юм. Японы 7N01 хайлш, найрлага нь Mn 0.200.7%, Mg 1.02.0%, Zn 4.0~5.0% (бүгд %) нь төмөр замын тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Герман улс өндөр хурдны Транс Рапид тэрэгний хажуугийн ханыг үйлдвэрлэхэд 5005 хайлшин хавтанг ашиглаж, профиль хийхэд 6061, 6063, 6005 хайлштай шахмалуудыг ашигласан. Дүгнэж хэлэхэд, өнөөг хүртэл Хятад болон бусад улсууд өндөр хурдны галт тэрэг үйлдвэрлэхэд эдгээр хайлшийг голчлон баримталж ирсэн.
200км/ц~350км/цаг хурдтай тэрэгний хөнгөн цагаан хайлш
Бид вагоны хөнгөн цагаан хайлшийг галт тэрэгний хөдөлгөөний хурдаар ангилж болно. Эхний үеийн хайлшийг 200 км/цаг-аас доош хурдтай тээврийн хэрэгсэлд ашигладаг бөгөөд 6063, 6061, 5083 хайлш зэрэг хотын төмөр замын тээврийн хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг ердийн хайлш юм. 6N01, 5005, 6005A, 7003, 7005 зэрэг хоёр дахь үеийн хөнгөн цагааны хайлшийг 200км/ц-аас 350км/цаг хурдтай өндөр хурдны галт тэрэг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Гурав дахь үеийн хайлш нь 6082 болон сканди агуулсан хөнгөн цагааны хайлшийг агуулдаг.
Сканди агуулсан хөнгөн цагаан хайлш
Скандиум нь хөнгөн цагааны хамгийн үр дүнтэй үр тарианы нэг бөгөөд хөнгөн цагааны хайлшийн шинж чанарыг оновчтой болгоход чухал элемент гэж тооцогддог. Хөнгөн цагааны хайлш дахь скандийн агууламж ихэвчлэн 0.5% -иас бага байдаг бөгөөд сканди агуулсан хайлшийг хамтдаа хөнгөн цагаан-скандийн хайлш (Al-Sc хайлш) гэж нэрлэдэг. Al-Sc хайлш нь өндөр бат бэх, сайн уян хатан чанар, маш сайн гагнах чадвар, зэврэлтэнд тэсвэртэй гэх мэт давуу талуудтай. Эдгээрийг хөлөг онгоц, сансрын хөлөг, реактор, батлан хамгаалах хэрэгсэл зэрэг төрөл бүрийн хэрэглээнд ашиглаж байгаа нь төмөр замын тээврийн хэрэгслийн бүтцэд тохиромжтой шинэ үеийн хөнгөн цагааны хайлш болж байна.
Хөнгөн цагаан хөөс
Өндөр хурдны галт тэрэг нь тэнхлэгт хөнгөн жинтэй, ойр ойрхон хурдасч, удааширдаг, ачаалал ихтэй байдаг тул тэрэгний бүтэц нь хүч чадал, хөшүүн чанар, аюулгүй байдал, тав тухтай байдлыг хангахын зэрэгцээ аль болох хөнгөн жинтэй байхыг шаарддаг. Хэт хөнгөн хөнгөн цагаан хөөсний өндөр бат бэх, тодорхой модуль, өндөр чийгшүүлэх шинж чанарууд нь эдгээр шаардлагад нийцэж байгаа нь ойлгомжтой. Өндөр хурдны галт тэргэнд хөнгөн цагаан хөөс хэрэглэх талаар гадаадын судалгаа, үнэлгээгээр хөнгөн цагаан хөөсөөр дүүргэсэн ган хоолой нь хоосон хоолойноос эрчим хүч шингээх чадвар 35-40%, гулзайлтын бат бэхийг 40-50%-иар нэмэгдүүлдэг болохыг харуулсан. Энэ нь тэрэгний багана болон хуваалтыг илүү бат бөх болгож, нурах магадлал багатай болгодог. Зүтгүүрийн урд талын хамгаалалтын бүсэд эрчим хүч шингээхэд хөнгөн цагаан хөөс ашиглах нь цохилт шингээх чадварыг сайжруулдаг. 10 мм зузаантай хөнгөн цагаан хөөсөөр хийсэн сэндвич хавтан, нимгэн хөнгөн цагаан хуудас нь анхны ган хавтангаас 50% хөнгөн бөгөөд хөшүүн байдлыг 8 дахин нэмэгдүүлдэг.